CN111277022A - 一种锂离子动力电池组充放电主动均衡方法 - Google Patents

一种锂离子动力电池组充放电主动均衡方法 Download PDF

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CN111277022A CN202010224609.2A CN202010224609A CN111277022A CN 111277022 A CN111277022 A CN 111277022A CN 202010224609 A CN202010224609 A CN 202010224609A CN 111277022 A CN111277022 A CN 111277022A
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杨世春
张军兵
闫啸宇
王帅
陈宇航
唐红梅
王建英
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Abstract

本发明公开了一种锂离子动力电池组充放电主动均衡方法，属于电池充放电领域。首先构建电压均衡电路，连接电池单体选择电路，可充电蓄电池和单体电池形成完整的主动均衡电路。然后电压采集模块并联在主动均衡电路的两端，设定均衡电压上限和下限。电压采集模块实时采集各电池单体的电压，如果电池单体h的电压高于上限值或低于下限值，进行均衡充电或放电模式，并设定充电和放电的方向。针对选中的电池单体h，按照设定对电池单体h进行均衡充电或放电。最后通过控制主动均衡电路中的MOS管产生频率不同的激励，形成恒压或恒流，使得动力电池单体或蓄电池快速高效的完成均衡，直至充电完成。本发明能够延长锂离子电池的使用寿命。

Description

一种锂离子动力电池组充放电主动均衡方法
技术领域
本发明属于电池充放电领域，具体涉及一种锂离子动力电池组充放电主动均衡方法。
背景技术
随着社会的进步和经济的发展，出于对交通便利的需求和生态环境保护的考虑，普及电动汽车是未来汽车发展的大势所趋。而动力电池作为存储能量的装置成为了电动汽车的组成核心和关键部分。锂离子动力电池由于具有重量轻、能量密度高、自放电率低、循环寿命较长、绿色环保和无记忆效应等优点，已经被广泛地应用于电动汽车。
由于电压等级和功率输出等要求，电动汽车一般采用由数目巨大的单体电池通过串联和并联形成的电池组作为其动力来源。电池组在使用过程中，由于各单体电池之间存在不一致性，连续的充放电循环导致的差异将使某些单体电池的容量加速衰减。如果不加以合理的均衡手段消除这种不一致性，将导致各单体电池在电池组整体充电过程中无法同时充满到额定容量；各单体电池在电池组整体放电时，其电量没有办法同时消耗干净，造成电池组能量的浪费。更为严重的是存在着某节或某些单体电池过度充电的风险，轻则降低了电池组的使用效率，重则产生安全问题。
根据电池能量最终去向的不同，均衡技术可以分为被动式均衡技术和主动式均衡技术。被动式均衡技术的原理是将高电压的某节单体电池中多余的能量在并联的电阻上消耗，使该节电池的电压降低到与其他电池相同水平。这种均衡方式，均衡效率低，均衡效果差，会导致能量的浪费。同时，通过电阻消耗能量，电阻不可避免的会发热升温，将带来新的安全隐患，必须为之设计相应的散热装置，系统的设计制造成本也随之上升。主动式均衡技术可以通过储能元件或高频变换器对电池的能量进行相应的转移，是真正意义上的均衡，更具有应用价值和研究意义。
目前的主动式均衡技术大多采用电容、电感、变压器和DC/DC转换器等方式，无法有效应对锂离子电池充放电时不同阶段的恒流恒压需求，进而不能有效延长电池组的使用寿命。
发明内容
本发明针对以上问题采用了无线供电技术，提供一种锂离子动力电池充放电主动均衡方法，通过合理的谐振拓扑结构设计，在不同的系统工作频率下，可以满足锂离子电池充放电时的恒流恒压特性，能够高效地对电池组的充放电过程进行主动均衡管理，具有重要的实际需求和意义。
所述的主动均衡方法，具体步骤如下：
步骤一、构建电压均衡电路，并连接电池单体选择电路，可充电蓄电池和单体电池形成完整的主动均衡电路；
N节电池单体串联组成动力电池组，每两节电池单体之间连接一个继电器，电池单体选择电路同时并联在动力电池组两端和电压均衡电路两端，可通过控制继电器的通断分别接通不同的电池单体。
电压均衡电路包括对称设置的第一稳压电路和第二稳压电路；第一稳压电路包括：第一电容E，MOS管E，续流二极管E，电阻E，第二电容E，二极管E，第一耦合线圈和初级谐振网络；第二稳压电路包括：第一电容F，MOS管F，续流二极管F，电阻F，第二电容F，二极管F，第二耦合线圈和次级谐振网络；
第一稳压电路中输入端连接电池单体选择电路，输出端为由第一电容E、MOS管E、续流二极管E、电阻E，第二电容E和二极管E，同初级谐振网络共同组成的第一回路；初级谐振网络两端并联第一耦合线圈。
第二稳压电路中第一电容F输入端连接可充电蓄电电池，输出端为由第一电容F、MOS管F、续流二极管F、电阻F，第二电容F和二极管F，同次级谐振网络共同组成的第二回路；
第一耦合线圈，第二耦合线圈以及初级谐振网络和次级谐振网络共同构成无线供电模块。
步骤二、电压采集模块并联在主动均衡电路的两端，计算电池单体的平均电压Um，并设定均衡电压上限Umax和均衡电压下限Umin。
电压采集模块并联在动力电池组两端，利用当前整个动力电池组的总电压U，除以电池单体的个数N得到平均电压Um；取电池单体均衡电压上限为Umax，Umax＝Um*(1+20％)；下限为Umin，Umin＝Um*(1-20％)。
步骤三、电压采集模块实时采集各电池单体的电压，针对某一电池单体h，判断该电池单体h的电压是否高于上限值Umax或低于下限值Umin，如果是，进入步骤四，对电池单体h进行均衡充放电管理；否则，进入步骤七；
步骤四、电池单体选择电路选择要进行均衡充电或放电模式的单体电池h，以及设定充电和放电的方向。
控制电池单体选择电路中的继电器通断电池单体h，控制换向开关对电压进行换向，保持对电压均衡电路输出的电压方向不变。
步骤五、针对选中的当前电池单体h，按照设定的充放电方向对电池单体h进行均衡充电或放电；
对电池单体h充电过程具体为：设定电池单体h的电压为U0，且U0低于动力电池组的平均电压下限Umin，则第二稳压电路控制MOS管F截断，并控制MOS管F的导通和截断时间，使得第二回路在次级谐振网络的线圈产生交变电压U2，交变电压U2经过转换，加载至第一稳压电路，由于二极管E和第一电容E的整流作用，交变电压转变为直流电压Ud2，通过MOS管F通断的占空比控制电压Ud2的大小，当电压Ud2高于所选单体电池h，则Ud2电压加载对单体电池h进行充电。
电压采集模块实时监测所选单体电池电压h，当所述单体电池h电压达到平均电压Um时，断开MOS管F，选择继电器断开，电池单体h充电结束。
电池单体h的放电过程为：当电池单体h的电压为U0’高于电池单体均衡电压上限Umax，第一稳压电路控制MOS管E截断，并控制MOS管E的导通和截断时间，使得第一回路在初级线圈产生交变电压U1。交变电压U1经过转换，加载至第二稳压电路，由于二极管F和第一电容F的整流作用，交变电压转变为直流电压Ud1，通过MOS管E通断的占空比进行控制电压Ud1的大小。当电压Ud1高于可充电蓄电池D，则Ud1电压加载至可充电蓄电池D时，对蓄电池D进行充电。
步骤六、通过控制主动均衡电路中的MOS管产生频率不同的激励，形成恒压或恒流，使得动力电池单体或者蓄电池能够快速高效的完成均衡。
1)恒流输出工作模式：
输出电流为：
Figure BDA0002427233030000031
与负载无关，能实现恒压输出。
ω0为S-S谐振拓扑结构的工作频率，
Figure BDA0002427233030000032
L1为第一耦合线圈，C1为初级谐振网络的谐振电容，L2为第二耦合线圈，C2为次级谐振网络的谐振电容，M为第一耦合线圈与第二耦合线圈间的互感，V1为第一耦合线圈的输入电压。
2)恒压输出工作模式：
第一耦合线圈的输出电压为：
Figure BDA0002427233030000033
第二耦合线圈的输出电压为：
Figure BDA0002427233030000034
当工作频率分别为：
Figure BDA0002427233030000035
与负载无关，能实现恒压输出。
I1为第一耦合线圈的输入电流，I2为第二耦合线圈的输出电流，RL为负载电阻，k为两个耦合线圈的耦合系数。
步骤七、判断当前电池单体是否充电完成，如果是，则结束；否则，重新选择下一个电池单体返回步骤二。
本发明的优点在于：
1)、一种锂离子动力电池组充放电主动均衡方法，利用无线供电系统来实现非接触式的能量传输，通过控制驱动开关的频率来实现电池的恒流恒压模式切换工作，从而延长锂离子电池的使用寿命。
2)、一种锂离子动力电池组充放电主动均衡方法，其主动均衡过程快速、高效，能够有效管理电池充放电状态。
附图说明
图1是本发明一种锂离子动力电池充放电主动均衡方法的流程图；
图2是本发明构建电压均衡电路并形成完整的主动均衡电路结构图；
图3是本发明主动均衡电路对电池单体充电时的等效电路图；
图4是本发明主动均衡电路控制电池单体放电时的等效电路图；
图5是本发明无线供电模块中的谐振拓扑网络等效电路图；
A-电压采集模块；B-电池单体选择电路；C-电压均衡电路；D-可充电蓄电池；E-第一稳压电路；F-第二稳压电路；G-无线供电模块；H-单体电池；I-换向开关；
1-第一电容E；2-MOS管E；3-续流二极管E；4-电阻E；5-第二电容E；6-二极管E；7-第一电容F；8-MOS管F；9-续流二极管F；10-电阻F；11-第二电容F；12-二极管F；13-第一耦合线圈；14-第二耦合线圈；15-初级谐振网络；16-次级谐振网络；
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
本发明提供一种锂离子动力电池组充放电主动均衡方法，如图1所示，具体步骤如下：
步骤一、构建电压均衡电路，并连接电池单体选择电路，可充电蓄电池和单体电池形成完整的主动均衡电路；
如图2所示，所述均衡电路包括电压采集模块A、电池单体选择电路B、电压均衡电路C，可充电蓄电池D和单体电池H。
N节单体电池H串联组成动力电池组；每两节电池单体之间连接一个继电器；电压采集模块A并联在动力电池组两端，由电池管理系统控制，负责实时采集各电池单体的电压。
电池单体选择电路B由一系列继电器和换向开关I组成，继电器由电池管理系统控制通断、换向开关I由电池管理系统控制换向，通过控制继电器的通断，从而选择将要进行电压均衡的电池单体；
电压均衡电路C和可充电蓄电池D用于对所述选择的电池单体进行电压均衡管理。
电压均衡电路C包括对称设置的第一稳压电路E和第二稳压电路F；
第一稳压电路E包括：第一电容E1，MOS管E2，续流二极管E3，电阻E4，第二电容E5，二极管E6，第一耦合线圈13和初级谐振网络15；第二稳压电路包括：第一电容F7，MOS管F8，续流二极管F9，电阻F10，第二电容F11，二极管F12，第二耦合线圈14和次级谐振网络16；
所述的第一稳压电路E输入端连接电池单体选择电路B，输出端为无线供电系统的初级回路，所述的第二稳压电路F输入端连接蓄电池D，输出端为无线供电系统的次级回路。当均衡电路应用于汽车时，所述的可充电蓄电池D优选为24V直流蓄电池。
具体连接如下：
第一稳压电路的第一电容E1两端并连电池单体选择电路B的输出；电阻E4和第二电容E5并联后串联续流二极管E3，并联在初级谐振网络15两端和第一电容E1两端，且电阻E4和第二电容E5并联后串联续流二极管E3的电路与第一电容E1的并联电路之间，串联由MOS管E2与二极管E6组成的并联电路。第一电容E1、MOS管E2、续流二极管E3、电阻E4，第二电容E5和二极管E6，同初级谐振网络15共同组成第一回路；初级谐振网络15两端并联第一耦合线圈13。
第一耦合线圈13与第二稳压电路的第二耦合线圈14配对，第二耦合线圈14两端并联次级谐振网络16，电阻F10和第二电容F11并联后串联续流二极管F9的电路并联在次级谐振网络16的两端；同时，串联由MOS管F8与二极管F12的组成的并联电路后，并联在第二稳压电路的第一电容F7两端；第一电容F7两端同时并联可充电蓄电电池D。第一电容F7、MOS管F8、续流二极管F9、电阻F10，第二电容F11和二极管F12，同次级谐振网络16共同组成第二回路；
配对的第一耦合线圈13和第二耦合线圈14以及并联的初级谐振网络15和次级谐振网络16共同构成无线供电模块G。
步骤二、电压采集模块并联在主动均衡电路的两端，计算电池单体的平均电压Um，并设定均衡电压上限Umax和均衡电压下限Umin。
电压采集模块并联在动力电池组两端，实时对电池单体电压进行采集，将采集得到的电压数据发送给电池管理系统。电池管理系统利用当前整个动力电池组的总电压U，除以电池单体的个数N得到电池单体的平均电压Um；取电池单体均衡电压上限为Umax，Umax＝Um*(1+20％)；下限为Umin，Umin＝Um*(1-20％)。
步骤三、电压采集模块实时采集各电池单体的电压，针对某一电池单体h，判断该电池单体h的电压是否高于上限值Umax或低于下限值Umin，如果是，进入步骤四，对电池单体h进行均衡充放电管理；否则，进入步骤七；
步骤四、电池单体选择电路选择要进行均衡充电或放电模式的单体电池h，以及设定充电和放电的方向。
所述的电池管理系统通过控制电池单体选择电路B中的继电器通断选择电压高于限值Umax或低于限值Umin的电池单体h，控制所述的换向开关E对电压进行换向，保持对所述电压均衡电路C输出的电压方向不变。
步骤五、针对选中的当前电池单体h，按照设定的充放电方向对电池单体h进行均衡充电或放电；
如图3所示，对电池单体h充电过程，具体为：设定电池单体h的电压为U0，且U0低于动力电池组的平均电压下限Umin，则电池管理系统控制第二稳压电路的MOS管F8截断，并控制MOS管F8的导通和截断时间，使得第二回路在次级谐振网络16的线圈产生交变电压U2，交变电压U2经过转换，加载至第一稳压电路，由于二极管E6和第一电容E1的整流作用，交变电压转变为直流电压Ud2，通过MOS管F8通断的占空比控制电压Ud2的大小，当电压Ud2高于所选单体电池h，则Ud2电压加载对单体电池h进行充电。
对单体电池h的充电电流同样可以通过MOS管通断的占空比进行控制。电压采集模块A实时监测所选单体电池电压h，当所述单体电池h电压达到平均电压Um时，断开MOS管F8，选择电池单体选择电路B中的继电器断开，电池单体h充电结束。
电池单体h的放电过程，如图4所示为：当电池单体h的电压为U0’高于电池单体均衡电压上限Umax，第一稳压电路控制MOS管E2截断，并控制MOS管E2的导通和截断时间，使得第一回路在初级线圈产生交变电压U1。交变电压U1经过转换，加载至第二稳压电路，由于二极管F12和电容F7的整流作用，交变电压转变为直流电压Ud1，通过MOS管E2通断的占空比进行控制电压Ud1的大小。当电压Ud1高于可充电蓄电池D，则Ud1电压加载至可充电蓄电池D时，对蓄电池D进行充电。
对蓄电池D的充电电流同样可以通过MOS管通断的占空比进行控制，由电压采集模块A实时监测所选单体电池h电压，当单体电池h电压达到平均电压Um时，选择继电器断开，电池单体h放电结束。
步骤六、通过控制主动均衡电路中的MOS管产生频率不同的激励，形成恒压或恒流，使得动力电池单体或者蓄电池能够快速高效的完成均衡。
为实现电压均衡的功能，该无线供电模块需具有完全一致的原副边谐振网络，且高频变换环节均使用MOS管实现，以保证系统双向可控和拓扑的对称性。因此可供选择的谐振拓扑网络有SS、PP、LCC-LCC、LCL-LCL等。本实施例优选SS谐振拓扑网络作为该系统中的谐振拓扑模块。
以SS谐振拓扑网络为例，说明无线供电模块实现恒流恒压输出功能的原理，其电路原理图如图5所示。
1)恒流输出工作模式：
当系统的工作频率为：
Figure BDA0002427233030000071
第一耦合线圈输出电流为：
Figure BDA0002427233030000072
与负载无关，能实现恒压输出。
L1为第一耦合线圈，C1为初级谐振网络的谐振电容，L2为第二耦合线圈，C2为次级谐振网络的谐振电容，M为第一耦合线圈与第二耦合线圈间的互感，V1为第一耦合线圈的输入电压。
2)恒压输出工作模式：
当工作频率分别为：
Figure BDA0002427233030000073
第一耦合线圈的输出电压为：
Figure BDA0002427233030000074
第二耦合线圈的输出电压为：
Figure BDA0002427233030000075
与负载无关，能实现恒压输出。
I1为第一耦合线圈的输入电流，I2为第二耦合线圈的输出电流，RL为负载电阻，k为两个耦合线圈的耦合系数。
通过调节MOS管的驱动信号的频率，可以分别实现无线供电系统的恒流或恒压输出。
步骤七、判断当前电池单体是否充电完成，如果是，则结束；否则，重新选择下一个电池单体返回步骤二。
本发明在电池单体选择实现恒压恒流输出时，首先判断电池单体的输入、输出方向，然后判断恒流或者恒压工作模式，控制MOS管产生频率不同的激励，在第一稳压电路端或者第二稳压电路端产生需要的感生电压并且实现稳压，使得动力电池单体或者蓄电池能够快速、高效完成均衡。
电池单体的输入、输出方向根据动力电池整体处于充电或者放电模式来判断。
恒流、恒压模式则根据预设的恒流、恒压系数来判断，一般由电池厂商或者车载BMS给出，恒流、恒压模式的实现则根据电路MOS的开关频率来决定。

Claims (2)

1.一种锂离子动力电池组充放电主动均衡方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、构建电压均衡电路，并连接电池单体选择电路，可充电蓄电池和单体电池形成完整的主动均衡电路；
N节电池单体串联组成动力电池组，每两节电池单体之间连接一个继电器，电池单体选择电路同时并联在动力电池组两端和电压均衡电路两端，通过控制继电器的通断分别接通不同的电池单体；
电压均衡电路包括对称设置的第一稳压电路和第二稳压电路；第一稳压电路包括：第一电容E，MOS管E，续流二极管E，电阻E，第二电容E，二极管E，第一耦合线圈和初级谐振网络；第二稳压电路包括：第一电容F，MOS管F，续流二极管F，电阻F，第二电容F，二极管F，第二耦合线圈和次级谐振网络；
第一稳压电路中输入端连接电池单体选择电路，输出端为由第一电容E、MOS管E、续流二极管E、电阻E，第二电容E和二极管E，同初级谐振网络共同组成的第一回路；初级谐振网络两端并联第一耦合线圈；
第二稳压电路中第一电容F输入端连接可充电蓄电电池，输出端为由第一电容F、MOS管F、续流二极管F、电阻F，第二电容F和二极管F，同次级谐振网络共同组成的第二回路；
第一耦合线圈，第二耦合线圈以及初级谐振网络和次级谐振网络共同构成无线供电模块；
步骤二、电压采集模块并联在主动均衡电路的两端，计算电池单体的平均电压Um，并设定均衡电压上限Umax和均衡电压下限Umin；
电压采集模块并联在动力电池组两端，利用当前整个动力电池组的总电压U，除以电池单体的个数N得到平均电压Um；取电池单体均衡电压上限为Umax，Umax＝Um*(1+20％)；下限为Umin，Umin＝Um*(1-20％)；
步骤三、电压采集模块实时采集各电池单体的电压，针对某一电池单体h，判断该电池单体h的电压是否高于上限值Umax或低于下限值Umin，如果是，进入步骤四，对电池单体h进行均衡充放电管理；否则，进入步骤七；
步骤四、电池单体选择电路选择要进行均衡充电或放电模式的单体电池h，以及设定充电和放电的方向；
控制电池单体选择电路中的继电器通断电池单体h，控制换向开关对电压进行换向，保持对电压均衡电路输出的电压方向不变；
步骤五、针对选中的当前电池单体h，按照设定的充放电方向对电池单体h进行均衡充电或放电；
步骤六、通过控制主动均衡电路中的MOS管产生频率不同的激励，形成恒压或恒流，使得动力电池单体或者蓄电池能够快速高效的完成均衡；
1)恒流输出工作模式：
输出电流为：
Figure FDA0002427233020000021
与负载无关，能实现恒压输出；
ω0为S-S谐振拓扑结构的工作频率，
Figure FDA0002427233020000022
L1为第一耦合线圈，C1为初级谐振网络的谐振电容，L2为第二耦合线圈，C2为次级谐振网络的谐振电容，M为第一耦合线圈与第二耦合线圈间的互感，V1为第一耦合线圈的输入电压；
2)恒压输出工作模式：
第一耦合线圈的输出电压为：
Figure FDA0002427233020000023
第二耦合线圈的输出电压为：
Figure FDA0002427233020000024
当工作频率分别为：
Figure FDA0002427233020000025
与负载无关，能实现恒压输出；
I1为第一耦合线圈的输入电流，I2为第二耦合线圈的输出电流，RL为负载电阻，k为两个耦合线圈的耦合系数；
步骤七、判断当前电池单体是否充电完成，如果是，则结束；否则，重新选择下一个电池单体返回步骤二。
2.如权利要求1所述的一种锂离子动力电池组充放电主动均衡方法，其特征在于，所述的步骤五中对电池单体h充电过程具体为：设定电池单体h的电压为U0，且U0低于动力电池组的平均电压下限Umin，则第二稳压电路控制MOS管F截断，并控制MOS管F的导通和截断时间，使得第二回路在次级谐振网络的线圈产生交变电压U2，交变电压U2经过转换，加载至第一稳压电路，由于二极管E和第一电容E的整流作用，交变电压转变为直流电压Ud2，通过MOS管F通断的占空比控制电压Ud2的大小，当电压Ud2高于所选单体电池h，则Ud2电压加载对单体电池h进行充电；
电压采集模块实时监测所选单体电池电压h，当所述单体电池h电压达到平均电压Um时，断开MOS管F，选择继电器断开，电池单体h充电结束；
电池单体h的放电过程为：当电池单体h的电压为U0’高于电池单体均衡电压上限Umax，第一稳压电路控制MOS管E截断，并控制MOS管E的导通和截断时间，使得第一回路在初级线圈产生交变电压U1；交变电压U1经过转换，加载至第二稳压电路，由于二极管F和第一电容F的整流作用，交变电压转变为直流电压Ud1，通过MOS管E通断的占空比进行控制电压Ud1的大小；当电压Ud1高于可充电蓄电池D，则Ud1电压加载至可充电蓄电池D时，对蓄电池D进行充电。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112104039A (zh) * 2020-09-14 2020-12-18 北京理工大学 一种非接触式动力电池充电和均衡装置
CN112550073A (zh) * 2020-11-30 2021-03-26 嘉兴东大智宇科技有限公司 一种电动叉车用动力电池主动均衡系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112104039A (zh) * 2020-09-14 2020-12-18 北京理工大学 一种非接触式动力电池充电和均衡装置
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