[發明專利]電池組均衡電路及均衡方法

在審

• 申請號: 202011023682.X
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112072756A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 杜紅霞
• 申請（專利權）人: 杰華特微電子(杭州)有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44;H01M10/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種電池組均衡電路及均衡方法，所述均衡電路包括控制電路和多個放電模塊，每節電池對應一個放電模塊，所述控制電路檢測每節電池電壓，并從中選出最小電池電壓；當某節電池電壓大于第一閾值，且該節電池電壓和最小電池電壓的差值達到第二閾值時，所述控制電路控制該節電池通過對應的放電模塊放電，該節電池的放電電流隨該節電池電壓和最小電池電壓之差的變化而變化，且隨該節電池的充電速度的變化而變化。本發明能夠實時調節電池均衡電流的大小，以使得各電池間電壓快速達到均衡。

技術領域

本發明涉及電力電子領域，特別涉及一種電池組均衡電路及均衡方法。

背景技術

現有電池組大多由多串單體電池串聯形成，由于實際生產工藝的問題，每個單體電池之間都有差異，電池組充放電過程也會造成每節電池上電壓和容量的不同。

現有技術電池組均衡電路如圖1所示，每節電池對應一個放電模塊，每個放電模塊包括一個開關管和電阻；當滿足均衡開啟均衡條件后，相應電池所對應的開關管導通，放電電流為定值該電池電壓與電阻的比值。目前的均衡方法是檢測到滿足均衡開啟條件后，不同電壓的單體通過相同電流進行放電，導致高壓的單體放電時間較長，而均衡的開啟的時間一般是在恒壓充電階段，放電時間有限。

發明內容

本發明的目的是提供一種快速進行電池電壓均衡的電池組均衡電路及均衡方法，用以解決現有技術存在的電池均衡時間長的缺點。

為實現上述目的，本發明提供了一種電池組均衡電路，包括控制電路和多個放電模塊，每節電池對應一個放電模塊，所述控制電路檢測每節電池電壓，并從中選出最小電池電壓；當某節電池電壓大于第一閾值，且該節電池電壓和最小電池電壓的差值達到第二閾值時，所述控制電路控制該節電池通過對應的放電模塊放電；該節電池的放電電流隨該節電池電壓和最小電池電壓之差的變化而變化，且隨該節電池的充電速度的變化而變化。

可選的，放電電池的放電電流與該電池電壓和最小電池電壓之差成正比例關系，或者成指數關系，或者成對數關系。

可選的，放電電池的放電電流與對應電池的充電速度成正比例關系，或者成指數關系，或者成對數關系。

可選的，每個放電模塊包括第一調整管、第一運放和運算電路，所述運算電路根據表征電池充電速度的第一電壓信號和對應電池電壓與最小電池電壓之差產生參考電壓；所述第一調整管第一端連接對應電池的正極，所述第一調整管第二端通過采樣電阻連接對應電池的負極；所述第一運放第一輸入端接收所述參考電壓，所述第一運放第二輸入端連接所述調整管的第二端，所述第一運放的輸出端連接所述第一調整管的控制端；當某節電池電壓大于第一閾值，且該節電池電壓和最小電池電壓的差值達到第二閾值時，該節電池所對應的運放使能。

所述控制電路包括模數轉換器和數模轉換器，所述模數轉換器每隔第一時間接收每節電池的電池電壓，并將每節電池電壓轉換為相應的數字信號，分別計算得到表征各節電池電壓隨時間變換率的數字信號；所述模數轉換器分別將表征各節電池電壓隨時間變換率的數字信號轉化為相應的模擬信號，即所述第一電壓信號。

可選的，所述控制電路包括還包括選擇電路，所述選擇電路將每節電池電壓轉化為相應的電流，每個電流分別與相應的電池電壓負相關；每個電流分別對相應的各個電容充電，最快達到閾值電壓的電容電壓所對應的電池電壓最小。

本發明還提供一種電池組均衡方法，檢測每節電池電壓，并從中選出最小電池電壓；當某節電池電壓大于第一閾值，且該節電池電壓和最小電池電壓的差值達到第二閾值時，控制該節電池放電，該節電池的放電電流隨該節電池電壓和最小電池電壓之差的變化而變化，且與隨該節電池的充電速度的變化而變化。

可選的，放電電池的放電電流與該電池電壓和最小電池電壓之差成正比例關系，或者成指數關系，或者成對數關系。

可選的，放電電池的放電電流與該電池的充電速度成正比例關系，或者成指數關系，或者成對數關系。