[發明專利]一種主動均衡電路及方法

在審

• 申請號: 201911076783.0
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN112787362A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 余韜;文青武;劉鑫
• 申請（專利權）人: 上海度普新能源科技有限公司;江蘇度普新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理有限公司 11304
• 代理人: 趙興華

本發明提供一種主動均衡電路及方法，該主動均衡電路包括：單片機和N個均衡電路，單片機計算電池模組中的電芯的電池荷電狀態并記錄，在電池模組放電的過程中，若檢測到電池電荷狀態為百分之零的電芯，控制均衡電路開啟降壓模式，并控制電池模組對電池荷電狀態為百分之零的電芯進行電量補充，在電池模組充電的過程中，若檢測到電池電荷狀態為百分之百的電芯，控制均衡電路開啟升壓模式，并控制電池荷電狀態為百分之百的電芯將電量轉移至電池模組內。在本方案中，通過計算電池模組中的電芯的電池荷電狀態，從而確定需要均衡的電芯，能夠減少主動均衡電路器件的成本，且能夠提高電池模組的可用電量及電池包的循環使用壽命。

技術領域

本發明涉及新能源領域，尤其涉及一種主動均衡電路及方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，電池作為儲能設備運用在生活的各個方面，例如：新能源發電、電動汽車以及工業設備等。

為了減少電池的污染，常利用多個回收的二手電池串聯形成電池模組，作為儲能設備，由于電池模組中二手電池的內部性能存在差異，使二手電池串聯形成電池模組存在水桶效應，易造成電池模組中的單個電芯之間出現容量不均衡現象，因此需要對電池模組中的單個電芯之間出現容量不均衡現象進行均衡管理。

目前，常通過電池均衡技術對電池模組中的單個電芯之間出現容量不均衡現象進行均衡管理，其中，電池均衡技術有兩種均衡管理方式，一種為被動均衡，由于電池模組中二手電池的內部性能存在差異，使得電池模組需要過大的均衡電流，而被動均衡只能提供很小的均衡電流，從而導致被動均衡管理的效率降低，且影響電池包的使用性能。另一種為主動均衡，通過在主動均衡電路中設置隔離變壓器來對電池模組進行均衡管理，可以為電池模組提供過大的均衡電流，但是設置隔離變壓器的主動均衡器件成本較高，且導致電池模組的可用電量低，從而影響電池包的循環使用壽命。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種主動均衡電路及方法，以解決現有技術中主動均衡器件成本較高的問題。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

本發明實施例第一方面公開了一種主動均衡電路，所述主動均衡電路包括：單片機和N個均衡電路，每一均衡電路分別與單片機、電池模組，以及所述電池模組中的一電芯相連，N的取值與電芯的個數相同；

所述單片機通過所述均衡電路與電池模組以及所述電池模組中的一個電芯相連；

所述單片機計算所述電池模組中電芯的電池荷電狀態并記錄，在電池模組放電的過程中，若檢測到電池電荷狀態為百分之零的電芯，控制所述均衡電路開啟降壓模式，并控制所述電池模組對電池荷電狀態為百分之零的電芯進行電量補充；

在電池模組充電的過程中，若檢測到電池電荷狀態為百分之百的電芯，控制所述均衡電路開啟升壓模式，并控制所述電池荷電狀態為百分之百的電芯將電量轉移至電池模組內。

可選的，所述均衡電路包括：第一開關管、第一電感、第二開關管和光電耦合器；

所述電池模組與所述第一開關管的第一端相連，所述第一開關管的第二端與所述單片機相連，所述第一開關管的第三端與所述第二開關管的第一端相連；

所述第一開關管與所述第二開關管連接的公共端與所述第一電感相連；

所述第一電感與所述電芯的正極連接；

所述第二開關管的第二端與所述單片機相連，所述第二開關管的第三端與所述光電耦合器的第三端相連；

所述光電耦合器的第四端與所述電芯的負極連接；

所述光電耦合器的第一端和第二端與所述單片機連接；

所述單片機控制所述均衡電路開啟降壓模式時具體為：控制所述光電耦合器閉合，所述第一開關管導通，使所述電池模組釋放電流經過第一電感對所述電芯進行充電；