[實(shí)用新型]儲(chǔ)能系統(tǒng)的均衡控制電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202222720930.7
• 申請(qǐng)日: 2022-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN218449568U
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒婕妤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 固德威技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi)

本實(shí)用新型涉及一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的均衡控制電路，與儲(chǔ)能系統(tǒng)中包括n節(jié)電芯的電池包相連接，其包括放電均衡電路和充電均衡電路；放電均衡電路包括與各個(gè)電芯一一對(duì)應(yīng)連接構(gòu)成回路的n個(gè)放電通路，放電通路在電芯的電量高于最優(yōu)電量基準(zhǔn)值并達(dá)到第一閾值時(shí)接通而使電芯以最優(yōu)電量基準(zhǔn)值為目標(biāo)進(jìn)行放電均衡；充電均衡電路包括變壓模塊和與各個(gè)電芯一一對(duì)應(yīng)連接的n個(gè)充電通路，變壓模塊的輸入側(cè)與電池包的兩端相連接，充電通路連接變壓模塊的輸出側(cè)和電芯而構(gòu)成通路，充電通路在電芯的電量低于最優(yōu)電量基準(zhǔn)值并達(dá)到第二閾值時(shí)接通而使電芯以最優(yōu)電量基準(zhǔn)值為目標(biāo)進(jìn)行充電均衡。本實(shí)用新型均衡效率高、電池包電量損失小、均衡控制簡(jiǎn)便、電路成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于儲(chǔ)能控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的均衡控制電路。

背景技術(shù)

在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，電芯一致性問(wèn)題一直是一個(gè)大問(wèn)題，當(dāng)電池包中的電芯一致性差的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致某節(jié)或某些電芯頻繁處于過(guò)放或者過(guò)充狀態(tài)，在使用過(guò)程中不但電池包的電能不能完美使用，而且減少電池包的使用壽命，同時(shí)還存在安全隱患（如電芯自燃、電芯因過(guò)充或過(guò)放導(dǎo)致不可逆損傷等），所以在電池包控制系統(tǒng)BMS的設(shè)計(jì)中，都需要考慮電芯的均衡管理，讓電芯保持良好的一致性。

現(xiàn)有儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)于電池包的均衡方式為主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡。主動(dòng)均衡是電量高的電芯向電量低的電芯充電達(dá)到電芯間均衡，均衡電流可以達(dá)到5A左右，但因電芯點(diǎn)對(duì)點(diǎn)均衡，電路復(fù)雜、成本高昂，技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度大等因素而沒(méi)有得到大力推廣；被動(dòng)均衡是以熱耗散的形式將高電量電芯的放電達(dá)到電芯間均衡，被動(dòng)均衡電路因簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)受大眾的青睞，但被動(dòng)均衡需要考慮散熱問(wèn)題，一般均衡電流都在100mA左右，均衡效率低。

具體的，電池包在實(shí)際使用過(guò)程中，往往是某一節(jié)或者某幾節(jié)的電芯一致性差，其他電芯一致性良好，假如某一節(jié)或者某幾節(jié)的電芯電量相比其他電芯偏低，而其他電芯之間一致性都很好，此時(shí)若用現(xiàn)有主動(dòng)均衡方案通過(guò)高電量電芯向低電量電芯充電，同時(shí)需要考慮其他電芯的一致性，控制邏輯復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)難度大，而被動(dòng)均衡方案是將所有高電量電芯的電量已熱耗散形式消耗掉，當(dāng)出現(xiàn)某一節(jié)或者幾節(jié)電芯電量偏低時(shí)，其他電芯都將多余的電量以熱耗散的方式釋放掉，向低電量電芯逼近，該方式既造成電池電量的浪費(fèi)又均衡效率非常低，均衡時(shí)間長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種易于實(shí)現(xiàn)、效率高、成本低的儲(chǔ)能系統(tǒng)的均衡控制電路。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的均衡控制電路，與儲(chǔ)能系統(tǒng)中包括n節(jié)電芯的電池包相連接，n為大于或等于2的整數(shù)，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的均衡控制電路包括放電均衡電路和充電均衡電路；

所述放電均衡電路包括與各個(gè)所述電芯一一對(duì)應(yīng)連接構(gòu)成回路的n個(gè)放電通路，所述放電通路在所述電芯的電量高于最優(yōu)電量基準(zhǔn)值并達(dá)到第一閾值時(shí)接通而使所述電芯以所述最優(yōu)電量基準(zhǔn)值為目標(biāo)進(jìn)行放電均衡；

所述充電均衡電路包括變壓模塊和與各個(gè)所述電芯一一對(duì)應(yīng)連接的n個(gè)充電通路，所述變壓模塊的輸入側(cè)與所述電池包的兩端相連接，所述充電通路連接所述變壓模塊的輸出側(cè)和所述電芯而構(gòu)成通路，所述充電通路在所述電芯的電量低于所述最優(yōu)電量基準(zhǔn)值并達(dá)到第二閾值時(shí)接通而使所述電芯以所述最優(yōu)電量基準(zhǔn)值為目標(biāo)進(jìn)行充電均衡。

所述放電通路包括由所述電池包的管理系統(tǒng)控制的放電開(kāi)關(guān)、放電電阻，所述放電開(kāi)關(guān)和所述放電電阻串聯(lián)后連接在所述電芯的兩端。

所述放電通路還包括與所述放電開(kāi)關(guān)串聯(lián)的放電保護(hù)二極管。

所述變壓模塊包括與所述電池包相連接的變壓器、與所述變壓器相連接的DC/DC變換器，所述充電通路與所述DC/DC變換器相連接。

所述充電通路包括由所述電池包的管理系統(tǒng)控制的充電開(kāi)關(guān)，所述充電開(kāi)關(guān)連接在所述電芯與所述變壓模塊之間。