CN108054447B - 电池功率均衡通路选择电路及其工作方法、存储介质 - Google Patents

电池功率均衡通路选择电路及其工作方法、存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电池功率均衡通路选择电路及其工作方法、存储介质，其中，电路包括：铁芯或磁芯；初级线圈，缠绕在铁芯或磁芯的一侧，初级线圈并联在电池组的两端，电池组由多个单体电池串联而成；与单体电池一一对应的多个次级线圈，缠绕在铁芯或磁芯的另一侧，次级线圈并联在单体电池的两端；与次级线圈一一对应的多个开关，串联在次级线圈与单体电池组成的回路中；与单体电池一一对应的多个电压计，并联在单体电池的两端，用于实时测量单体电池的电压；控制器，与开关和电压计连接，用于根据单体电池的电压控制对应开关的通断。本发明可以针对性地同时给多个单体电池补电，均衡速度快、均衡组合灵活，并且不依赖变压器的一致性。

Description

电池功率均衡通路选择电路及其工作方法、存储介质
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及电动汽车电池电量均衡方法，具体来说就是一种电池功率均衡通路选择电路及其工作方法、存储介质。
背景技术
随着资源、环境问题的日益突出，以车载蓄电池为动力的电动汽车得到越来越广泛的应用。车载蓄电池一般由多个单体电池串联组成一个电池模块，再由多个电池模块串联得到电动汽车的供电系统。一方面，受电池制造水平和工艺的影响，电芯在生产过程中各个单体电池会存在细微差别，即一致性问题。另一方面，电芯在组成电池组装车使用过程中，也会由于自放电程度以及部位温度、内阻等原因导致单体电池不一致性的现象出现，单体电池的不一致性反过来又影响电池组的充放电特性。由于单体电池的电势彼此不同，充电时，某些单体电池可能预先达到规定电压而存在过充问题，而另外一些单体电池可能无法达到规定电压，存在充电效率低的问题。电池组不均衡会造成部分单体电池过充的同时，部分单体电池过放，过充和过放都会造成单体电池的快速老化，最终使整个电池组的可用容量降低。因此，有必要对电池组进行电量均衡，以延长单体电池使用寿命，节约社会成本，降低环境污染。
为了延长单体电池的使用寿命，电池均衡技术应运而生，所谓电池均衡技术就是利用电子技术使不同单体电池之间的电压差保持在预期范围内，从而保证每个单体电池在正常使用时不会发生损坏。目前主要电池均衡技术分为被动式均衡技术和主动式均衡技术。
被动式均衡技术是将电量高的单体电池的电量通过电阻转换成热量消耗掉，达到单体电池均衡的目的。这种方式易于实现、成本低，但是均衡时产生大量热量，能量浪费严重。如图1所示，图1为现有技术中采用的被动式均衡的电路图，如果系统检测到B1的电压高于平均电压，则通过闭合开关S1，使B1和R1联通，形成电流I1，电流流过R1并产生热能，从而将B1多余的能量释放掉。被动式均衡是将单个电池多余的能量，通过电阻转化为热量散发掉，如此白白浪费掉电池的储能，电能浪费极为严重，例如，在电池组中一个单体电池的电量极低，则其它单体电池必须放电至最低的这块单体电池的能量水平，也就是木桶中的水位取决于最短的那个木板。
主动均衡是通过合理转移单体电池的电能，即将电量高的单体电池的电量转移给电量低的单体电池，实现单体电池之间电量的均衡，主动均衡理论上只是转移电能，不产生或者很少产生热量。但是，主动均衡的电能转移电路的设计难度大、成本高昂，均衡时间长，均衡效率低下。
因此，本领域技术人员亟需研发出一种结构简单、成本低廉、快速、高效，且适应于电动汽车电池的电池电量均衡技术。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种电池功率均衡通路选择电路及其工作方法、存储介质，解决了现有技术不能简单、高效地对多路单体电池进行电量均衡的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的具体实施方式提供一种电池功率均衡通路选择电路，包括：铁芯或磁芯；初级线圈，缠绕在所述铁芯或磁芯的一侧，所述初级线圈并联在电池组的两端，所述电池组由多个单体电池串联而成；与所述单体电池一一对应的多个次级线圈，缠绕在所述铁芯或磁芯的另一侧，所述次级线圈并联在所述单体电池的两端；与所述次级线圈一一对应的多个开关，串联在所述次级线圈与所述单体电池组成的回路中；与所述单体电池一一对应的多个电压计，并联在所述单体电池的两端，用于实时测量所述单体电池的电压；控制器，与所述开关和所述电压计连接，用于根据所述单体电池的电压控制对应开关的通断。
本发明的具体实施方式还提供一种电池功率均衡通路选择电路的工作方法，包括：实时检测电池组中每个单体电池两端的电压；计算所述电压与电池组中所有单体电池的平均电压之间的电压差；根据所述电压差给对应的一个或多个单体电池进行补电。
本发明的具体实施方式还提供一种包含计算机执行指令的计算机可读介质，所述计算机执行指令经过数据处理设备处理时，所述数据处理设备执行电池功率均衡通路选择电路的工作方法。
根据本发明的上述具体实施方式可知，电池功率均衡通路选择电路及其工作方法、存储介质至少具有以下有益效果：在变压器式多路均衡方案的基础上，增加通路选择电路，可以有选择地对低电量单体电池进行补电，使得单体电池快速接近一致，同时降低了对变压器一致性的依赖，均衡速度快，均衡组合灵活，可控性高，能量损耗小，能量利用率高，并且不依赖变压器的一致性，实现成本低。
应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。
附图说明
下面的所附附图是本发明的说明书的一部分，其绘示了本发明的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本发明的原理。
图1为现有技术中采用的被动式均衡的电路图；
图2为本发明具体实施方式提供的一种电池功率均衡通路选择电路的实施例一的结构示意图；
图3为本发明具体实施方式提供的一种电池功率均衡通路选择电路的实施例二的结构示意图；
图4为本发明具体实施方式提供的一种电池功率均衡通路选择电路的实施例三的结构示意图；
图5为本发明具体实施方式提供的一种电池功率均衡通路选择电路的工作方法的实施例一的流程图；
图6为本发明具体实施方式提供的一种电池功率均衡通路选择电路的工作方法的实施例二的流程图。
符号说明：
1铁芯或磁芯 2初级线圈
3次级线圈 4开关
5电压计 6控制器
7逆止阀 8电流计
B电池组 S单体电池
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本发明所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本发明内容的实施例后，当可由本发明内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明内容的精神与范围。
本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。
关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。
某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。
图2为本发明具体实施方式提供的一种电池功率均衡通路选择电路的实施例一的结构示意图，如图2所示，电压计检测单体电池两端的电压，对于电压低的单体电池，控制器闭合单体电池对应的开关，从而对该单体电池进行补电。
该附图所示的具体实施方式中，电池功率均衡通路选择电路包括铁芯或磁芯1、初级线圈2、多个次级线圈3、多个开关4、多个电压计5和控制器6。其中，铁芯或磁芯1为闭合结构，例如为长方形、方形、圆形等形状；初级线圈2缠绕在所述铁芯或磁芯1的一侧，所述初级线圈2并联在电池组B的两端，所述电池组B由多个单体电池S串联而成；次级线圈3与所述单体电池S一一对应，次级线圈3缠绕在所述铁芯或磁芯1的另一侧，所述次级线圈3并联在所述单体电池S的两端；开关4与所述次级线圈3一一对应，开关4串联在所述次级线圈3与所述单体电池S组成的回路中；电压计5与所述单体电池S一一对应，电压计5并联在所述单体电池S的两端，电压计5用于实时测量所述单体电池S的电压，本发明的实施例中，电压计5可以为电压表；控制器6分别与所述开关4、所述电压计5连接，控制器6用于根据所述单体电池S的电压控制对应开关4的通断。本发明的具体实施例中，开关4为开关管，例如，三极管、场效应晶体管等，栅极处于高电位时，场效应晶体管导通，栅极处于低电位时，场效应晶体管截止，从而实现电路回路的开关功能；次级线圈3的匝数相等，并且次级线圈3的绕线方向相同，从而可以对单体电池S以相同的电压进行补电；单体电池S为铅酸电池、锂电池等。
参见图2，多个单体电池S组成电池组B，电池组B给初级线圈2供电，一个单体电池S与一个次级线圈3组成回路，开关4决定单体电池S与次级线圈3组成的回路是否导通，电压计5实时测量单体电池S两端的电压，如果某个或某几个单体电池S的电压低于所有单体电池S的平均电压，并且电压差达到预设阈值，那么控制器6闭合该单体电池S对应的开关4，从而对一个或多个低电压单体电池S进行补电；如果电池组B共有n个单体电池S组成，那么最多可以同时对n-1个单体电池S补电，最少对1个单体电池S补电。可以利用电池组B的电量有选择地对低电量单体电池S进行补电，使得单体电池S快速接近一致，同时降低了对变压器一致性的依赖，均衡速度快，均衡组合灵活，可控性高，能量损耗小，能量利用率高，并且不依赖变压器的一致性，实现成本低。
图3为本发明具体实施方式提供的一种电池功率均衡通路选择电路的实施例二的结构示意图，如图3所示，在次级线圈与单体电池组成的回路中串联逆止阀，从而防止单体电池自动放电。
该附图所示的具体实施方式中，电池功率均衡通路选择电路还包括多个逆止阀7。其中，逆止阀7与所述次级线圈3一一对应，逆止阀7串联在所述次级线圈3与所述单体电池S组成的回路中，逆止阀7用于限制所述次级线圈3中的电流由单一方向通过。本发明的具体实施例中，所述逆止阀7为二极管。
参见图3，在次级线圈3与单体电池S组成的回路中串接逆止阀7，防止对单体电池S进行补电时，单体电池S自动放电，防止电能的浪费，能量损耗小、能量利用率高。
图4为本发明具体实施方式提供的一种电池功率均衡通路选择电路的实施例三的结构示意图，如图4所示，利用电流计实时测量单体电池与次级线圈组成回路的补电电流，结合单体电池的电压，可以得知单体电池的补电量(补电功率)。
该附图所示的具体实施方式中，电池功率均衡通路选择电路还包括多个电流计8。其中，电流计8与所述次级线圈3一一对应设置，电流计8串联在所述次级线圈3与所述单体电池S组成的回路中，电流计8用于实时测量所述单体电池S的补电电流。本发明的实施例中，电流计8为电流表。
参见图4，电池组充电时，单体电池补电量越大，说明单体电池的体质越好；电池组放电时，单体电池补电量越大，说明单体电池的体质越差，从而可以分析单体电池的健康状况。补电电流检测的另一个作用是：可以分析开关4是否正常工作。如果控制器6要求第N路回路断开，但是检测到有补电电流，则表明对应的开关4存在释放故障。反之，如果控制器6要求第N路回路闭开，但检测不到补电电流，则表明对应的开关4存在闭合故障。本发明不但可以分析单体电池的健康状况，还可以判断通路选择电路是否正常工作，便于维护、维修及单体电池更换，从而提高用户体验度。
图5为本发明具体实施方式提供的一种电池功率均衡通路选择电路的工作方法的实施例一的流程图，如图5所示的方法可以应用到图2～图4所示的电路中，根据单体电池的电压与所有单体电池的平均电压之差，对相应的单体电池进行补电。
该附图所示的具体实施方式中，电池功率均衡通路选择电路的工作方法包括：
步骤101：实时检测电池组中每个单体电池两端的电压。本发明的具体实施例中，利用电压计实时检测单体电池的电压。
步骤102：计算所述电压与电池组中所有单体电池的平均电压之间的电压差。本发明的具体实施例中，如果单体电池的电压小于平均电压，则计算平均电压与单体电池的电压之差。
步骤103：根据所述电压差给对应的一个或多个单体电池进行补电。本发明的具体实施例中，如果电压差小于预设阈值，说明该单体电池缺电，需要给该单体电池补电(充电)。
参见图5，可以利用电池组的电量有选择地对低电量单体电池进行补电即将能量高的单体电池的电量转移给能量低的单体电池，从而使得单体电池的电量快速接近一致，同时降低了对变压器多个次级绕组一致性的依赖，均衡速度快，均衡组合灵活、可控性高、能量损耗小、能量利用率高，并且不依赖变压器的一致性，实现成本低廉。
图6为本发明具体实施方式提供的一种电池功率均衡通路选择电路的工作方法的实施例二的流程图，如图6所示，将电池组两端的总电压除以单体电池的数量，得到单体电池的平均电压。
该附图所示的具体实施方式中，步骤102之前或者步骤101之前，该方法还包括：
步骤101-1：实时检测所述电池组两端的总电压。例如，电池组由6节单体电池组成，实时测量6节单体电池串联后的总电压。
步骤101-2：根据所述总电压和所述单体电池的数量得到所述平均电压。本发明的具体实施例中，利用总电压V除以单体电池的数量n，即可得到单体电池的平均电压a，其中，
Figure BDA0001511598800000101
参见图6，根据电池组的总电压计算单体电池的平均电压，通过比较每个单体电池的电压与所有单体电池的平均电压，从而确定哪一个或哪几个单体电池缺电，进而对单体电池进行针对性地补电(充电)，均衡速度快、均衡组合灵活、可控性高、能量损耗低。
本发明的具体实施例中，步骤102具体包括：将所述平均电压减去所述电压得到的大于零的电压值为所述电压差。步骤103具体包括：比较预设阈值与所述单体电池对应的所述电压差的大小；如果所述电压差大于所述预设阈值，则对该单体电池进行补电。
本发明具体实施方式一种包含计算机执行指令的计算机可读介质，所述计算机执行指令经过数据处理设备处理时，所述数据处理设备执行电池功率均衡通路选择电路的工作方法。其中，电池功率均衡通路选择电路的工作方法包括以下步骤：
步骤101：实时检测电池组中每个单体电池两端的电压。
步骤101-1：实时检测所述电池组两端的总电压。
步骤101-2：根据所述总电压和所述单体电池的数量得到所述平均电压。
步骤102：计算所述电压与电池组中所有单体电池的平均电压之间的电压差。
步骤103：根据所述电压差给对应的一个或多个单体电池进行补电。
本发明提供一种电池功率均衡通路选择电路及其工作方法、存储介质，在变压器式多路均衡方案的基础上，增加通路选择电路，可以有选择地对低电量单体电池进行补电，使得单体电池的电量快速接近一致，同时降低了对变压器次级线圈一致性的依赖，均衡速度快、均衡组合灵活、可控性高、能量损耗小、能量利用率高，并且不依赖变压器的一致性，实现成本低廉。
上述的本发明实施例可在各种硬件、软件编码或两者组合中进行实施。例如，本发明的实施例也可为在数据信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)中执行上述方法的程序代码。本发明也可涉及计算机处理器、数字信号处理器、微处理器或现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)执行的多种功能。可根据本发明配置上述处理器执行特定任务，其通过执行定义了本发明揭示的特定方法的机器可读软件代码或固件代码来完成。可将软件代码或固件代码发展为不同的程序语言与不同的格式或形式。也可为不同的目标平台编译软件代码。然而，根据本发明执行任务的软件代码与其他类型配置代码的不同代码样式、类型与语言不脱离本发明的精神与范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，在不脱离本发明的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种电池功率均衡通路选择电路，其特征在于，该电路包括：
磁芯(1)；
初级线圈(2)，缠绕在所述磁芯(1)的一侧，所述初级线圈(2)并联在电池组(B)的两端，所述电池组(B)由多个单体电池(S)串联而成；
与所述单体电池(S)一一对应的多个次级线圈(3)，缠绕在所述磁芯(1)的另一侧，所述次级线圈(3)并联在所述单体电池(S)的两端；
与所述次级线圈(3)一一对应的多个开关(4)，串联在所述次级线圈(3)与所述单体电池(S)组成的回路中；
与所述单体电池(S)一一对应的多个电压计(5)，并联在所述单体电池(S)的两端，用于实时测量所述单体电池(S)的电压；以及控制器(6)，与所述开关(4)和所述电压计(5)连接，用于根据所述单体电池(S)的电压控制对应开关(4)的通断；
该电路还包括：
与所述次级线圈(3)一一对应的多个电流计(8)，串联在所述次级线圈(3)与所述单体电池(S)组成的回路中，用于实时测量所述单体电池(S)的补电电流，分析单体电池的健康状况，判断通路选择电路是否正常工作；
电池组充电时，单体电池补电量越大，说明单体电池的体质越好；电池组放电时，单体电池补电量越大，说明单体电池的体质越差；
控制器(6)要求开关(4)断开，但是检测到对应的单体电池(S)有补电电流，则表明所述开关(4)存在释放故障；如果控制器(6)要求开关(4)闭合，但检测不到对应的单体电池(S)有补电电流，则所述开关(4)存在闭合故障；
该电路还包括：
与所述次级线圈(3)一一对应的多个逆止阀(7)，串联在所述次级线圈(3)与所述单体电池(S)组成的回路中，用于限制所述次级线圈(3)中的电流由单一方向通过。
2.如权利要求1所述的电池功率均衡通路选择电路，其特征在于，所述逆止阀(7)为二极管。
3.如权利要求1所述的电池功率均衡通路选择电路，其特征在于，所述开关(4)为三极管或者场效应晶体管。
4.如权利要求1所述的电池功率均衡通路选择电路，其特征在于，所述次级线圈(3)的匝数相等；所述次级线圈(3)的绕线方向相同。
5.如权利要求1所述的电池功率均衡通路选择电路，其特征在于，所述单体电池(S)为铅酸电池。
6.一种电池功率均衡通路选择电路的工作方法，用于权利要求1-5中任一项所述的电池功率均衡通路选择电路，其特征在于，该方法包括：
实时检测电池组中每个单体电池两端的电压；
计算所述电压与电池组中所有单体电池的平均电压之间的电压差；以及根据所述电压差给对应的一个或多个单体电池进行补电；
实时测量所述电池组中每个单体电池两端的补电电流，分析单体电池的健康状况，判断通路选择电路是否正常工作；
电池组充电时，单体电池补电量越大，说明单体电池的体质越好；电池组放电时，单体电池补电量越大，说明单体电池的体质越差；
控制器(6)要求开关(4)断开，但是检测到对应的单体电池(S)有补电电流，则表明所述开关(4)存在释放故障；如果控制器(6)要求开关(4)闭合，但检测不到对应的单体电池(S)有补电电流，则所述开关(4)存在闭合故障。
7.如权利要求6所述的电池功率均衡通路选择电路的工作方法，其特征在于，计算所述电压与电池组中所有单体电池的平均电压之间的电压差的步骤之前，该方法还包括：实时检测所述电池组两端的总电压；以及根据所述总电压和所述单体电池的数量得到所述平均电压。
8.如权利要求6所述的电池功率均衡通路选择电路的工作方法，其特征在于，计算所述电压与电池组中所有单体电池的平均电压之间的电压差的步骤，具体包括：将所述平均电压减去所述电压得到的大于零的电压值为所述电压差。
9.如权利要求6所述的电池功率均衡通路选择电路的工作方法，其特征在于，根据所述电压差给对应的一个或多个单体电池进行补电的步骤，具体包括：比较预设阈值与所述单体电池对应的所述电压差的大小；以及如果所述电压差大于所述预设阈值，则对该单体电池进行补电。
10.一种包含计算机执行指令的计算机可读介质，其特征在于，所述计算机执行指令经过数据处理设备处理时，所述数据处理设备执行如权利要求6～9任一项权利要求所述的工作方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117811167B (zh) * 2024-02-28 2024-05-14 深圳市沃德芯科技有限公司 一种以变压器磁芯中的磁能做主动均衡的系统与方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101740827A (zh) * 2009-12-25 2010-06-16 奇瑞汽车股份有限公司 一种锂离子动力电池的主动均衡系统及其均衡方法
CN102035010A (zh) * 2009-09-29 2011-04-27 凹凸电子（武汉）有限公司 电池单元均衡电路及方法
CN202103447U (zh) * 2011-06-03 2012-01-04 秦皇岛市芯驰光电科技有限公司 一种能量补偿式锂电池均衡控制器
CN203933085U (zh) * 2014-05-14 2014-11-05 广东国光电子有限公司 一种电池组主动均衡装置
CN105896686A (zh) * 2016-06-21 2016-08-24 深圳市沃特玛电池有限公司 一种电池均衡方法和装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101188944B1 (ko) * 2006-06-15 2012-10-08 한국과학기술원 다중 변압기의 2차 권선을 병렬로 연결한 전하 균일 장치
CN103441554A (zh) * 2013-09-13 2013-12-11 无锡交大银河科技有限公司 一种串联电池组充放电电路及其工作方法
CN104868185A (zh) * 2014-12-03 2015-08-26 株洲中车电气科技有限公司 一种电力机车电池组工作方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102035010A (zh) * 2009-09-29 2011-04-27 凹凸电子（武汉）有限公司 电池单元均衡电路及方法
CN101740827A (zh) * 2009-12-25 2010-06-16 奇瑞汽车股份有限公司 一种锂离子动力电池的主动均衡系统及其均衡方法
CN202103447U (zh) * 2011-06-03 2012-01-04 秦皇岛市芯驰光电科技有限公司 一种能量补偿式锂电池均衡控制器
CN203933085U (zh) * 2014-05-14 2014-11-05 广东国光电子有限公司 一种电池组主动均衡装置
CN105896686A (zh) * 2016-06-21 2016-08-24 深圳市沃特玛电池有限公司 一种电池均衡方法和装置

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