[發(fā)明專利]一種串聯(lián)電池組的均衡方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110485853.9
• 申請(qǐng)日: 2021-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113162186A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王天才;王心明;張正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥品王新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H01M10/44;B60L58/22
• 代理公司: 合肥律眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34147
• 代理人: 侯克邦

本發(fā)明公開(kāi)了一種串聯(lián)電池組的均衡方法及裝置，該均衡方法：當(dāng)電池兩端的電壓V沒(méi)有達(dá)到均衡開(kāi)啟閾值Vth，均衡電流I接近于0；當(dāng)電壓超過(guò)電壓閾值Vth，開(kāi)始對(duì)電池放電，初始電流I₀，均衡電流I隨電池電壓V升高迅速成比例單調(diào)增加，電池電壓越高，均衡電流越大。本發(fā)明通過(guò)精準(zhǔn)的控制電流和電壓的比例關(guān)系，使各個(gè)電池串最終電壓達(dá)到一致，完成電池均衡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源汽車電池管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及是一種串聯(lián)電池組的均衡方法及 裝置。

背景技術(shù)

目前，新能源汽車的電池組隨著充電次數(shù)的增加，電池組會(huì)產(chǎn)生各個(gè)電池串的不均衡 問(wèn)題，導(dǎo)致電池組性能降低和使用壽命的減少。均衡裝置能有效的減小電池不均衡導(dǎo)致的 電池組性能降低的問(wèn)題。電池被動(dòng)均衡一般采用充電末端均衡，讓達(dá)到均衡閾值電壓的電 池開(kāi)啟放電，未達(dá)到的不開(kāi)啟放電，逐步讓電壓低的電池電壓趕上電壓高的電池，使用這 種方法設(shè)法讓所有電池在充電末端電壓保持一致。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中均衡裝置，一般采用固定閾值的方法，放電裝置采用電阻，存在的 問(wèn)題是在電池電壓超過(guò)閾值后開(kāi)啟均衡，但均衡電流隨著電池電壓的升高，變化很少，參 見(jiàn)圖1，如果電池組所有電池串都超出了閾值電壓，都開(kāi)啟均衡，此時(shí)由于均衡電流差異小，不同電池串之間的壓差，就很難再進(jìn)一步減少。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出的一種串聯(lián)電池組的均衡方法及裝置，使得電 池組中均衡裝置工作時(shí)，單節(jié)電池電壓高的放電快，電壓低的放電慢，而且這種差異在電 池電壓不同時(shí)，電流差別很大，這樣能讓電壓低的電池的電壓追上電壓高的電池。實(shí)現(xiàn)充 電結(jié)束后，單節(jié)電池之間的壓差小。

第一方面，本發(fā)明保護(hù)一種串聯(lián)電池組的均衡方法，當(dāng)電池兩端的電壓V沒(méi)有達(dá)到均 衡開(kāi)啟閾值Vth，均衡電流I接近于0；當(dāng)電壓超過(guò)電壓閾值Vth，開(kāi)始對(duì)電池放電，初始電流I₀，均衡電流I隨電池電壓V升高迅速成比例單調(diào)增加，電池電壓越高，均衡電流越 大。

優(yōu)選地，電池電壓超出均衡開(kāi)啟閾值電壓Vth之后，均衡電流是一個(gè)持續(xù)的電流值。

優(yōu)選地，電池電壓超出均衡開(kāi)啟閾值電壓Vth之后，均衡電流是一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)只有 部分時(shí)間開(kāi)啟的電流，電池電壓越高，單位時(shí)間內(nèi)開(kāi)啟的比例越大，電池電壓越低，單位時(shí)間內(nèi)開(kāi)啟比例越低。

第二方面，基于上述串聯(lián)電池組的均衡方法，本發(fā)明還保護(hù)一種串聯(lián)電池組的均衡裝 置，包括電能消耗單元、模擬恒壓?jiǎn)卧约半姵亟M。所述電能消耗單元、所述模擬恒壓?jiǎn)?元和所述電池組單節(jié)電池串聯(lián)組成均衡電路。

所述模擬恒壓?jiǎn)卧糜诟鶕?jù)電池電壓是否超過(guò)均衡開(kāi)啟閾值，若超過(guò)，則開(kāi)啟放電均 衡，否則電路電流接近于0；均衡開(kāi)啟后，配合電能消耗單元，使電壓高的的電池放電快， 電壓低的電池放電慢。

所述電能消耗單元用于均衡開(kāi)啟后的電能消耗和電壓反饋。

優(yōu)選地，所述模擬恒壓?jiǎn)卧獮楹銐涸矗鲭娔芟膯卧獮殡娮瑁?dāng)均衡電路電壓超 過(guò)均衡開(kāi)啟閾值，所述恒壓源兩端的電壓等于所述均衡開(kāi)啟并保持電壓基本不變，放電均 衡開(kāi)啟。

優(yōu)選地，所述模擬恒壓?jiǎn)卧扇舾啥O管組成，所述電能消耗單元為電阻，所述若干 二極管依次串聯(lián)組成二極管串，所述二極管串導(dǎo)通鉗位電壓值等于均衡開(kāi)啟閾值。當(dāng)電池 電壓超過(guò)均衡開(kāi)啟閾值，所述二極管串正常工作，放電均衡開(kāi)啟。

優(yōu)選地，所述模擬恒壓?jiǎn)卧獮榉€(wěn)壓二極管，所述電能消耗單元為電阻，所述穩(wěn)壓二極 管的穩(wěn)壓鉗位電壓值等于均衡開(kāi)啟閾值。當(dāng)單節(jié)電池電壓超過(guò)均衡開(kāi)啟閾值，穩(wěn)壓二極管 自動(dòng)工作，穩(wěn)壓二極管兩端的電壓維持在穩(wěn)壓鉗位電壓，放電均衡開(kāi)啟。