CN111245069A - 一种双向均衡控制装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池充放电技术领域，具体是一种双向均衡控制装置及其控制方法，所述双向均衡控制装置包括单体电池、电池组和双向变换器；所述单体电池通过母线与电池组连接，母线包括母线正段和母线负段，所述双向变换器的一端分别与单体电池的正极、负极连接，双向变换器的另一端分别与母线正段、母线负段连接。本发明通过双向变换器实现双向均衡控制，可同时开启放电均衡和充电均衡，能量利用率高，均衡速度快，比之前的均衡速度提高40％，能量利用率提高30％。

Description

一种双向均衡控制装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及电池充放电技术领域，具体是一种双向均衡控制装置及其控制方法。
背景技术
电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置，电池具有正极、负极之分，随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。
大量单体电池成组后，一致性问题成为影响电池组寿命的关键因素。均衡技术可以改善单体电池间的一致性，主要方法有充电均衡和放电均衡，充电均衡适用于少量单体欠压导致的不一致，放电均衡适用于少量单体过压导致的不一致，当单体欠压或过压数量过多时，单一的均衡方法速度较慢且效率低下。
因此，针对以上现状，迫切需要开发一种双向均衡控制装置，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双向均衡控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种双向均衡控制装置，包括单体电池、电池组和双向变换器；所述单体电池通过母线与电池组连接，母线包括母线正段和母线负段，所述双向变换器的一端分别与单体电池的正极、负极连接，双向变换器的另一端分别与母线正段、母线负段连接。
作为本发明进一步的方案：所述单体电池串联设置有若干组，双向变换器设置有若干个。
作为本发明进一步的方案：所述单体电池与双向变换器一一对应。
所述的双向均衡控制装置的控制方法，包括以下步骤：
S1、采集所有单体电池电压，计算单体电池平均电压；
S2、检测单体电池电压，当单体电池电压-单体电池平均电压＞0.2V时，将双向变换器设置为放电模式，开启双向变换器，能量从单体电池流向电池组；
S3、检测单体电池电压，当单体电池平均电压-单体电池电压＜0.2V时，将双向变换器设置为充电模式，开启双向变换器，能量从电池组流向单体电池；
S4、当单体电池电压与单体电池平均电压＜0.1V时，关闭双向变换器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过双向变换器实现双向均衡控制，可同时开启放电均衡和充电均衡，能量利用率高，均衡速度快，比之前的均衡速度提高40％，能量利用率提高30％。
附图说明
图1为双向均衡控制装置的结构示意图。
图中：1-单体电池、2-双向变换器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
实施例1
请参阅图1，本发明实施例中，一种双向均衡控制装置，包括单体电池1、电池组和双向变换器2；所述单体电池1通过母线与电池组连接，母线包括母线正段和母线负段，所述单体电池1串联设置有若干组，所述双向变换器2设置有若干个，单体电池1与双向变换器2一一对应，双向变换器2的一端分别与单体电池1的正极、负极连接，双向变换器2的另一端分别与母线正段、母线负段连接，单体电池1的电压＜平均电压时，双向变换器2设置为充电模式，能量依次从电池组、母线正段、双向变换器流入单体电池1的内部，单体电池1的电压大于平均电压时，双向变换器2设置为放电模式，能量依次从单体电池1、双向变换器2、母线负段流入电池组内部，从而完成双向充放电。
实施例2
请参阅图1，所述双向均衡控制装置的控制方法，包括以下步骤：
S1、采集所有单体电池1电压，计算单体电池1平均电压；
S2、检测单体电池1电压，当单体电池1电压-单体电池1平均电压＞0.2V时，将双向变换器2设置为放电模式，开启双向变换器2，能量从单体电池1流向电池组；
S3、检测单体电池1电压，当单体电池1平均电压-单体电池1电压＜0.2V时，将双向变换器2设置为充电模式，开启双向变换器2，能量从电池组流向单体电池1；
S4、当单体电池1电压与单体电池1平均电压＜0.1V时，关闭双向变换器2。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.一种双向均衡控制装置，其特征在于，包括单体电池(1)、电池组和双向变换器(2)；所述单体电池(1)通过母线与电池组连接，母线包括母线正段和母线负段，所述双向变换器(2)的一端分别与单体电池(1)的正极、负极连接，双向变换器(2)的另一端分别与母线正段、母线负段连接。
2.根据权利要求1所述的双向均衡控制装置，其特征在于，所述单体电池(1)串联设置有若干组，双向变换器(2)设置有若干个。
3.根据权利要求2所述的双向均衡控制装置，其特征在于，所述单体电池(1)与双向变换器(2)一一对应。
4.如权利要求1-3任一所述的双向均衡控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采集所有单体电池(1)电压，计算单体电池(1)平均电压；
S2、检测单体电池(1)电压，当单体电池(1)电压-单体电池(1)平均电压＞0.2V时，将双向变换器(2)设置为放电模式，开启双向变换器(2)，能量从单体电池(1)流向电池组；
S3、检测单体电池(1)电压，当单体电池(1)平均电压-单体电池(1)电压＜0.2V时，将双向变换器(2)设置为充电模式，开启双向变换器(2)，能量从电池组流向单体电池(1)；
S4、当单体电池(1)电压与单体电池(1)平均电压＜0.1V时，关闭双向变换器(2)。
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