[發(fā)明專利]鋰電池的能量均衡方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110147278.1
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112968484A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡紹新;劉俊明;宗衛(wèi)斌
• 申請（專利權(quán)）人: 宜昌科賽新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42;H01M10/48
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 廉海濤

本發(fā)明實施例提供一種鋰電池的能量均衡裝置及方法，應(yīng)用于包括多個電池串的鋰電池組中，每一所述電池串包括多個單體電池，所述鋰電池的能量均衡裝置包括：主控模塊和與所述主控模塊電連接的多個均衡模塊；其中，多個所述均衡模塊分別與多個所述電池串一一對應(yīng)，每一所述均衡模塊與對應(yīng)的所述電池串電連接，用于監(jiān)測對應(yīng)的所述電池串的狀態(tài)信息以供所述主控模塊讀取；所述主控模塊用于根據(jù)讀取的所有所述狀態(tài)信息，判斷需要進行能量均衡的電池串，并向所述電池串對應(yīng)的所述均衡模塊發(fā)送均衡指令，以使所述均衡模塊根據(jù)所述均衡指令對對應(yīng)的所述電池串進行能量均衡。該裝置能夠同時兼顧靈活性、可靠性、均衡效率和成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰電池的能量均衡方法及裝置。

背景技術(shù)

近年來，鋰電池由于使用壽命長和運行安全等優(yōu)點，在儲能行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。但鋰電池組內(nèi)的單體電池之間的不一致性普遍存在，主要表現(xiàn)為單體電池的內(nèi)阻、容量和開路電壓等不一致，隨著單體電池使用次數(shù)的增多、長時間自放電和溫差影響，單體電池之間的性能差異將會越來越大，從而縮短鋰電池的使用壽命并降低其運行的安全性。

現(xiàn)階段，通常采用均衡方法提高單體電池之間的一致性，現(xiàn)有技術(shù)中的主動均衡方法通常包括電感儲能式、電容儲能式、反擊電源式和變壓器互聯(lián)式等均衡方法，但無論采用哪種均衡方法，均不可能兼顧高靈活性、高可靠性、高均衡效率和低成本等關(guān)鍵指標，特別是在靈活性上，由于鋰電池組中單體電池的數(shù)量不斷變化，目前市面上還沒有相關(guān)均衡方法能適應(yīng)單體電池數(shù)量大范圍變化的情況。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明實施例提供一種鋰電池的能量均衡方法及裝置。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種鋰電池的能量均衡裝置，應(yīng)用于鋰電池組中，所述鋰電池組包括多個電池串，每一所述電池串包括多個單體電池，所述鋰電池的能量均衡裝置包括：

主控模塊和與所述主控模塊電連接的多個均衡模塊；其中，

多個所述均衡模塊分別與多個所述電池串一一對應(yīng)，每一所述均衡模塊與對應(yīng)的所述電池串電連接，用于監(jiān)測對應(yīng)的所述電池串的狀態(tài)信息以供所述主控模塊讀取；

所述主控模塊用于根據(jù)讀取的所有所述狀態(tài)信息，判斷需要進行能量均衡的電池串，并向所述電池串對應(yīng)的所述均衡模塊發(fā)送均衡指令，以使所述均衡模塊根據(jù)所述均衡指令對對應(yīng)的所述電池串進行能量均衡。

進一步地，所述鋰電池的能量均衡裝置還包括：

與所述主控模塊電連接的開關(guān)模塊，所述開關(guān)模塊包括多個并聯(lián)的開關(guān)，所述開關(guān)模塊用于在所述主控模塊的控制下閉合或斷開，以控制所述鋰電池組啟用或停用。

進一步地，所述主控模塊包括單片機、開關(guān)驅(qū)動電路、電源管理電路、通訊電路、人機交互電路、電流檢測電路和保護電路。

進一步地，所述主控模塊分別與多個所述均衡模塊通過RS485通訊總線電連接。

進一步地，所述均衡模塊包括全橋DC/DC單元、通訊單元和監(jiān)測單元。

第二方面，本發(fā)明實施例提供一種鋰電池的能量均衡方法，應(yīng)用于如上所述的鋰電池的能量均衡裝置中，所述鋰電池的能量均衡方法包括：

每一均衡模塊監(jiān)測對應(yīng)的所述電池串的狀態(tài)信息，并將所述狀態(tài)信息以供主控模塊讀取；

所述主控模塊根據(jù)讀取的所有所述狀態(tài)信息，判斷需要進行能量均衡的電池串，并向所述電池串對應(yīng)的所述均衡模塊發(fā)送均衡指令；

接收到所述均衡指令的每一所述均衡模塊根據(jù)所述均衡指令對對應(yīng)的所述電池串進行能量均衡。

進一步地，所述狀態(tài)信息包括所述電池串的電壓值，所述主控模塊根據(jù)讀取的所有所述狀態(tài)信息，判斷需要進行能量均衡的電池串，包括：