[發(fā)明專利]一種能量均衡控制裝置、電池系統(tǒng)及其能量均衡控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010049353.6
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111200307A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉兆斌;宋愛;朱曉蒙;單成龍
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M3/335;H02M3/158;H01M10/44;B60L58/22
• 代理公司: 北京煦潤律師事務(wù)所 11522
• 代理人: 朱清娟;梁永芳

本發(fā)明公開了一種能量均衡控制裝置、電池系統(tǒng)及其能量均衡控制方法，該裝置包括：選擇單元，用于選通電芯組中需要進行能量均衡控制的一路電芯；變換單元，用于實現(xiàn)選通的一路電芯與蓄電池之間的第一能量變換過程；變壓器，用于實現(xiàn)選通的一路電芯與蓄電池之間的第二能量變換過程。本發(fā)明的方案，可以解決電池均衡技術(shù)中變壓器的副邊繞組需要隨著電芯的增多而增多，使得變壓器的實現(xiàn)難度較大的問題，達到避免變壓器的副邊繞組需要隨著電芯的增多而增多，使得變壓器的實現(xiàn)難度降低的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能量均衡控制裝置、電池系統(tǒng)及其能量均衡控制方法，尤其涉及一種電池管理系統(tǒng)(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，BMS)主動均衡拓撲、具有該電池管理系統(tǒng)的電池系統(tǒng)、以及該電池系統(tǒng)的能量均衡控制方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，石油等化石燃料的使用量不斷增加，導致環(huán)境問題日益嚴重。尋找污染小、清潔的能源是解決環(huán)境問題的主要途徑。電動汽車代替燃油車是當今社會發(fā)展的主要趨勢，而電池作為電動車的能量存儲設(shè)備，必不可少，電池的性能直接關(guān)系著電動車的性能，亦決定著電動車的發(fā)展前景，亦對減少環(huán)境污染有著及其重要的作用。但在一些電池均衡技術(shù)中，隨著電芯的增多變壓器的副邊繞組也需要對應(yīng)地增多，使得變壓器的實現(xiàn)難度較大。

上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不代表承認上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對上述缺陷，提供一種能量均衡控制裝置、電池系統(tǒng)及其能量均衡控制方法，以解決電池均衡技術(shù)中變壓器的副邊繞組需要隨著電芯的增多而增多，使得變壓器的實現(xiàn)難度較大的問題，達到避免變壓器的副邊繞組需要隨著電芯的增多而增多，使得變壓器的實現(xiàn)難度降低的效果。

本發(fā)明提供一種能量均衡控制裝置，包括：變壓器、變換單元和選擇單元，變壓器的副邊設(shè)置有一個繞組；其中，選擇單元，用于選通電芯組中需要進行能量均衡控制的一路電芯；變換單元，用于實現(xiàn)選通的一路電芯與蓄電池之間的第一能量變換過程；該第一能量變換過程，包括：設(shè)置在變換單元的第一側(cè)的所述一路電芯，與變換單元的第二側(cè)之間的第一能量變換處理；變壓器，用于實現(xiàn)選通的一路電芯與蓄電池之間的第二能量變換過程；該第二能量變換過程，包括：設(shè)置在變壓器的副邊的變換單元的第二側(cè)，與設(shè)置在變壓器的原邊的蓄電池之間的第二能量變換處理；其中，第一能量變換過程和第二能量變換過程，構(gòu)成選通的一路電芯與蓄電池之間的一個能量均衡過程。

可選地，變壓器的原邊設(shè)置有兩個繞組；變換單元，為雙向變換單元；選通的一路電芯與蓄電池之間的一個能量均衡過程，包括：選用的一路電芯與蓄電池之間的雙向能量均衡過程，該雙向能量均衡過程，具體包括：在選通的一路電芯的電壓高于設(shè)定電壓的情況下，選通的一路電芯向蓄電池充電從而實現(xiàn)放電的放電過程；在選通的一路電芯的電壓低于設(shè)定電壓的情況下，選通的一路電芯自蓄電池充電從而實現(xiàn)充電的充電過程。

可選地，變壓器的原邊設(shè)置的兩個繞組，包括：第一繞組和第二繞組；第一繞組的異名端與第二繞組的同名端相連，第一繞組的同名端和第一繞組的異名端分別連接至蓄電池的正負極；在第一繞組的同名端引線上設(shè)置有第一組控制開關(guān)，在第二繞組的異名端引線上設(shè)置有第二組控制開關(guān)；第一組控制開關(guān)和第二組控制開關(guān)，用于控制變壓器的原邊的第一繞組和第二繞組的工作狀態(tài)的切換；其中，第一繞組和第二繞組為兩個獨立的繞組，或第一繞組和第二繞組是帶有中心抽頭的一個繞組由中心抽頭分出的兩個繞組；在變壓器的副邊的繞組的同名端引線上，設(shè)置有第三組控制開關(guān)。

可選地，雙向變換單元，包括：雙向BUCK-BOOST電路；其中，在雙向BUCK-BOOST電路中，設(shè)置有電感、第四組控制開關(guān)和第五組控制開關(guān)；第四組控制開關(guān)的第一端和第五組控制開關(guān)的第一端連接，第四組控制開關(guān)的第二端連接至變壓器的副邊的繞組的同名端，第五組控制開關(guān)的第二端分別與變換單元的第一側(cè)的第二接線端、以及變壓器的副邊的繞組的異名端連接；電感連接在變化單元的第一側(cè)的第一接線端與第四組控制開關(guān)的第一端之間。