CN117977751A - 一种电池主动均衡方法 - Google Patents

一种电池主动均衡方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117977751A
CN117977751A CN202410089771.6A CN202410089771A CN117977751A CN 117977751 A CN117977751 A CN 117977751A CN 202410089771 A CN202410089771 A CN 202410089771A CN 117977751 A CN117977751 A CN 117977751A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
energy storage
storage unit
electric energy
controller controls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202410089771.6A
Other languages
English (en)
Inventor
陈佳琪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Nuo Microelectronics Co ltd
Original Assignee
Ningbo Nuo Microelectronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Nuo Microelectronics Co ltd filed Critical Ningbo Nuo Microelectronics Co ltd
Priority to CN202410089771.6A priority Critical patent/CN117977751A/zh
Publication of CN117977751A publication Critical patent/CN117977751A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00711—Regulation of charging or discharging current or voltage with introduction of pulses during the charging process
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供了一种电池主动均衡方法，包括如下步骤：S1、对储能单元充电：控制器控制储能单元与供电端电连接，电能从供电端流向储能单元；S2、指定电池单元：控制器指定需要均衡的电池单元；S3、启动均衡：控制器控制该组电池单元连接的均衡电路与储能单元导通；S4、停止均衡：控制器控制该组电池单元连接的均衡电路与储能单元断开，返回步骤S2。本发明整个均衡系统使用外部的储能单元来进行能量补充，配合均衡电路实现对电池单元进行均衡，储能单元还能够通过外界供电端实现补充电能，保证储能单元有足够的能量对电池单元进行补电均衡，均衡过程中不会造成电池单元整体电能损失。

Description

一种电池主动均衡方法
技术领域
本发明涉及电池平衡技术领域，具体而言，涉及一种电池主动均衡方法。
背景技术
随着科技的发展，电池技术发展越来越快。在现有技术中，例如在新能源汽车中，其电池组是通过多个电池单元串并联构成的，通过串联达到所需要的电压，通过并联实现电池容量的增大。而在实际使用过程中，每个电池单元因生产过程中存在些许差异，导致每个电池单元的充放电能力不同，这就导致整个电池组在充放电过程中，出现有些电池单元已经充满(或者已经放光)，但是其他电池单元没有充满或者放光，从而导致充放电过程中断，因而引起整个电池组不能全部充分充满或者全部充分放光，进而影响整个电池组的使用。
因此，就需要对整个电池组内各个电池单元进行平衡。传统的平衡电路中，是先对每个电池单元的电压进行检测，然后将电池组内电压高的电池单元的电量转移到电压低的电池单元，实现高电压电池单元对低电压电池单元进行充电；这样在放电过程中，可以让所有电池单元都充分放光电量；在充电过程中，可以让所有电池单元都能够充分充满电量，从而实现平衡充放电，使得整个电池组合能够充分的充满电或者充分的释放出电能。
但这种平衡方式，因没有引入其他电源进行补偿充电或补偿放电，是电池组内各个电池单元自身之间的平衡，这就导致其平衡电路在设计上就需要设计很多的支路实现各个电池单元之间的并联连接，其电路连接复杂，且整个电池组会因多余的平衡过程导致电能损失一部分。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种电池主动均衡方法，解决现有技术中电池平衡电路连接复杂且过多的损耗电池组电能的问题。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种电池主动均衡方法，包括如下步骤：
S1、对储能单元充电：控制器控制储能单元与供电端电连接，电能从供电端流向储能单元；其中，供电端为外界供电端、电池组或电池组内某几个电池单元；
S2、指定电池单元：控制器指定电池组内需要均衡的电池单元；
S3、启动均衡：控制器控制该组电池单元连接的均衡电路与储能单元导通；
S4、停止均衡：控制器控制该组电池单元连接的均衡电路与储能单元断开，返回步骤S2。
与现有技术相比，本发明的优点在于：整个均衡系统使用外部的储能单元来进行能量补充，配合均衡电路实现对电池单元进行均衡，储能单元还能够通过外界供电端实现补充电能，保证储能单元有足够的能量对电池单元进行补电均衡，均衡过程中不会造成电池单元整体电能损失。
优选的，在步骤S3中，具体包括如下步骤：若该组电池单元的电能参数低于预设值，控制器控制该组电池单元正极和负极连接的均衡电路均正向导通，电能从储能单元流向该组电池单元；若该组电池单元的电能参数高于预设值，控制器控制该组电池单元正极和负极连接的均衡电路均反向导通，电能从该组电池单元流向储能单元；其中，每个电池单元电连接的均衡电路均与同一个储能单元电连接；在步骤S4中，控制器控制该组电池单元正极和负极连接的均衡电路均关断。
采用该技术方案所达到的技术效果：通过控制均衡电路的电流流向，实现对高电能的电池单元放电，对低电能的电池单元补电，实现整体均衡，让所有电池单元能够做到同时全部放电或全部充电；同时，均衡电路连接同一个储能单元，方便对各个电池单元进行补电或放电。
优选的，预设值为当前所有电池单元的平均电能参数，指定需要均衡的电池单元为低于预设值的电池单元，或高于预设值的电池单元。
采用该技术方案所达到的技术效果：预设值以平均值为评判基准，对低电能的电池单元进行补电，对高电能的电池单元进行放电，保证各个电池单元之间的均衡。
优选的，预设值为电池单元满电下的电能参数值，指定需要均衡的电池单元为未充满电的电池单元。
采用该技术方案所达到的技术效果：预设值以满电为评判基准，对所有未充满的电池单元进行补电，确保寿命较长以及性能较差的电池单元也能够充满电。
优选的，均衡电路包括单向输入开关电路和单向输出开关电路；
若该组电池单元的电能参数低于预设值，控制器控制该组电池单元正极连接的单向输入开关电路与储能单元一端导通，控制器控制该组电池单元负极连接的单向输出开关电路与储能单元另一端导通；
若该组电池单元的电能参数高于预设值，控制器控制该组电池单元正极连接的单向输出开关电路与储能单元一端导通，控制器控制该组电池单元负极连接的单向输入开关电路与储能单元另一端导通。
采用该技术方案所达到的技术效果：通过设置单向输入开关电路和单向输出开关电路，能够控制电池单元和储能单元之间的电流流向，方便进行放电或补电。
优选的，均衡电路包括双向开关电路、第一单向输入开关、第一单向输出开关、第二单向输入开关和第二单向输出开关；
若该组电池单元的电能参数低于预设值，控制器控制该组电池单元的正极电连接的双向开关电路和第一单向输入开关与储能单元一端导通，控制器控制该组电池单元的负极电连接的双向开关电路和第二单向输出开关与储能单元另一端导通；
若该组电池单元的电能参数高于预设值，控制器控制该组电池单元的正极电连接的双向开关电路和第一单向输出开关与储能单元一端导通，控制器控制该组电池单元的负极电连接的双向开关电路和第二单向输入开关与储能单元另一端导通。
采用该技术方案所达到的技术效果：通过双向开关来实现电流的正向流动或反向流动，方便控制。
优选的，在步骤S3中，若该组电池单元原来的电能参数低于预设值，则直至该组电池单元的电能参数高于预设值后才执行步骤S4；若该组电池单元原来的电能参数高于预设值，则直至该组电池单元的电能参数低于预设值后才执行步骤S4。
采用该技术方案所达到的技术效果：电池单元在补电或放电超过原评判状态后，停止补电或放电，确保电池单元按标准进行补电或放电。
优选的，在步骤S3中，该组电池单元的电能参数与预设值的差值的绝对值越大，控制器控制均衡电路与储能单元导通均衡时间越长。
采用该技术方案所达到的技术效果：电池单元的电能与预设值差值越大，电量越大的电池单元放电时间越长，电量越小的电池单元充电时间越长，确保电池单元能够完整的按要求放电或充电。
优选的，在步骤S3中，若控制器判断储能单元内电能超过预设最高电能，则控制器控制储能单元与供电端电连接，电能从储能电源流向供电端；若控制器判断储能单元内电能低于预设最低电能，则控制器控制储能单元与供电端电连接，电能从供电端流向储能单元；否则，则控制器控制储能单元与供电端断开连接。
采用该技术方案所达到的技术效果：在整个均衡过程中，储能单元也会进行充电和放电，通过判断其存储的电能，在电能过多时，释放电能到供电端，在电能过少时，通过供电端补电，保证整个均衡过程中储能单元有足够的电能对电池单元进行充电和放电时，其自身不会因过充或过放导致损坏。
优选的，在步骤S3中，该组电池单元的电能参数为电压参数，预设值为当前所有电池单元的平均电压值；在步骤S3中，该组电池单元的电能参数为电量参数，预设值为当前所有电池单元的平均电量值。
采用该技术方案所达到的技术效果：电能参数以电压或电量为评判基准，便于采集。
附图说明
图1为本发明一种电池主动均衡方法的流程图；
图2为本发明一种电池主动均衡方法通过单向开关实现均衡的电路原理图；
图3为本发明图2中电池组内电池单元在补充充电状态下的均衡系统原理图；
图4为本发明图2中电池组内电池单元在补充放电状态下的均衡系统原理图；
图5为本发明一种电池主动均衡方法实施例一的其中一种电路图；
图6为本发明一种电池主动均衡方法实施例一的其中另一种电路图；
图7为本发明一种电池主动均衡方法通过双向开关实现均衡的电路原理图；
图8为本发明一种电池主动均衡方法实施例二的其中一种电路图；
图9为本发明一种电池主动均衡方法实施例二的其中另一种电路图；
图10为本发明一种电池主动均衡方法实施例三的电路图。
附图标记说明：
1-电池组；11-电池单元；
2-开关电路；21-单向输入开关电路；22-单向输出开关电路；23-双向开关电路；24-第一单向输入开关；25-第一单向输出开关；26-第二单向输入开关；27-第二单向输出开关；
3-储能单元；
41-第一开关；42-第二开关；
5-外界供电端。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例一
如图1～6所示，本实施例涉及一种电池主动均衡方法，包括如下步骤：
S1、对储能单元3充电：控制器控制储能单元3与供电端电连接，电能从供电端流向储能单元3；储能单元3达到预设电能后，切断与供电端之间的连接。
其中，供电端为外界供电端5、电池组1或电池组1内某几个电池单元11。
S2、指定电池单元11：控制器指定电池组1内需要均衡的电池单元11。
S3、启动均衡：控制器控制该组电池单元11连接的均衡电路2与储能单元3导通。
S4、停止均衡：控制器控制该组电池单元11连接的均衡电路2与储能单元3断开，返回步骤S1或步骤S2。
整个均衡系统使用外部的储能单元3来进行能量补充，配合均衡电路2实现对电池单元11进行均衡，储能单元3还能够通过外界供电端实现补充电能，保证储能单元3有足够的能量对电池单元11进行补电均衡，均衡过程中不会造成电池单元11整体电能损失。
在本实施例中，电池组1由N个电池单元11串联构成，每个电池单元11可以是单个电芯，或者是几个电芯串联，或者是几个电芯并联，或者是几个电芯既有串联又有并联。每个电池单元11可以都是一模一样的同等数量同等连接方式的电芯，也可以是不同数量不同连接方式的电芯。
参见图5和图6所示，其中，储能单元3为电感、电容、超级电容器、可充电电池、非隔离电源、隔离电源、变压器等储能元件或者储能以及控制器件、又或者是能量提供器件或者电路、也可以是储能元器件和控制电路的综合中的一种或几种。储能单元3甚至可以是其他能量来源，比如说：直接是交流电路，通过电源处理后的、满足要求的能量提供单元。
储能单元3既可以存储电能，又可以释放电能，且储能单元3原始的电能通过外界供电端5输入，这样储能单元3在进行电池均衡过程中避免电池组1电能损失。储能单元3在电池组1内自身均衡过程中，将高能量的电池单元11内的电能存储到储能单元3，再对低能量的电池单元11进行补充充电。
参见图2和图6所示，在实际使用过程中，储能单元3可以是只具备储能的储能单元。此时，在步骤S1中，充电达到一定时间后，通过第一开关41和第二开关42来切断外界供电端5对储能单元3的充电。
又或者，储能单元3是兼具储能和控制的储能及控制单元。此时，在步骤S1中，储能及控制单元能够监控自身存储电量，在达到预设电能后，通过第一开关41和第二开关42来切断外界供电端5对储能单元3的充电，这样方便后续电池单元11将电能释放到储能及控制单元，或者储能及控制单元释放电能到电池单元11，方便储能及控制单元后续的充放电。在步骤S4中，停止均衡后，先判断当前储能及控制单元是否还有足够剩余电能，如果没有，就返回步骤S1进行充电，如果有就返回步骤S2继续进行均衡。
其中，在本实施例中，每个电池单元11电连接的均衡电路2均与同一个储能单元3电连接。
设计为单个储能单元3，能够使得整个电路简单，便于安装储能单元3。设计为多个并联或串联的储能单元3，多个储能单元3共同工作，能够加快均衡，增强均衡能力。虽然储能单元3为单个，但可以由多个例如电感、电容等这类储能器构成。
在本实施例中，在步骤S2中，对于指定电池组1内需要均衡的电池单元11，可以是直接指定某个或某组电池单元11，或者是指定所有未充满电的电池单元11。
又或者，先通过电能参数采集电路采集每个电池单元11的电能参数，并通过控制器计算得到平均电能参数；然后，指定电池单元11为所有低于平均电能参数的电池单元11，或者所有高于平均电能参数的电池单元11。
在本实施例中，在步骤S3中，具体包括如下步骤：
若需要均衡的该组电池单元11的电能参数低于预设值，控制器控制该组电池单元11正极和负极连接的均衡电路2均正向导通，电能从储能单元3流向该组电池单元11，储能单元3对该组电池单元11充电。
若该组电池单元11的电能参数高于预设值，控制器控制该组电池单元11正极和负极连接的均衡电路2均反向导通，电能从该组电池单元11流向储能单元3，该组电池单元11释放电能到储能单元3中。
通过控制均衡电路2的电流流向，实现对高电能的电池单元11放电，对低电能的电池单元11补电，实现整体均衡，让所有电池单元11能够做到同时全部放电或全部充电；同时，均衡电路2连接同一个储能单元3，方便对各个电池单元11进行补电或放电。
其中，预设值为当前所有电池单元11的平均电能参数。以平均值为评判基准，对低电能的电池单元11进行补电，对高电能的电池单元11进行放电，保证各个电池单元11之间的均衡。
当然，预设值也可以其他评判基准，例如预设值为电池单元11满电下的电能参数值。以满电为评判基准，对所有未充满的电池单元11进行补电，确保寿命较长以及性能较差的电池单元11也能够充满电。
参见图2所示，在步骤S3中，均衡电路2包括单向输入开关电路21和单向输出开关电路22。单向输入开关电路21和单向输出开关电路22均为能够实现导通或关断的开关电路或元器件。
参见图3所示，若该组电池单元11的电能参数低于预设值，控制器控制该组电池单元11正极连接的单向输入开关电路21与储能单元3一端导通，控制器控制该组电池单元11负极连接的单向输出开关电路22与储能单元3另一端导通，实现储能单元3对该组电池单元11进行充电，构成一个充电回路。此时，无论电池组1处于放电状态或者充电状态中，均可通过这个充电回路对该组电池单元11进行充电。
参见图4所示，若该组电池单元11的电能参数高于预设值，控制器控制该组电池单元11正极连接的单向输出开关电路22与储能单元3一端导通，控制器控制该组电池单元11负极连接的单向输入开关电路21与储能单元3另一端导通，实现将该组电池单元11过多的电能释放到储能单元3上，构成一个放电回路。此时，无论电池组1处于放电状态或者充电状态中，均可通过这个放电回路对该组电池单元11进行放电。
通过设置单向输入开关电路21和单向输出开关电路22，能够控制电池单元11和储能单元3之间的电流流向，方便进行放电或补电。
其中，该组电池单元11的电能参数可以为电压参数，预设值为当前所有电池单元11的平均电压值。或者，该组电池单元11的电能参数为电量参数，预设值为当前所有电池单元11的平均电量值。电能参数以电压或电量为评判基准，便于电能参数采集电路采集数据。
在实际使用过程中，该组电池单元11的电能参数也可以是电池的剩余寿命，通过对剩余寿命高的电池少补电，对剩余寿命低的电池多补电，保证剩余寿命低的电池能够继续使用，不会断电。
在本实施例中，每个电池单元11的正极以及电池组1的负极均设置节点，实现设置N+1个节点。
其中，在这N+1个节点中，每个节点上可以均电连接一个单向输入开关电路21和一个单向输出开关电路22，进而一共设置N+1个单向输入开关电路21和N+1个单向输出开关电路22，可以实现任意一个电池单元11的均衡。
又或者在其中部分节点中，每个节点均电连接一个单向输入开关电路21和一个单向输出开关电路22，此时设置的单向输入开关电路21和单向输出开关电路22均少于N+1个，能够实现几个电池单元11同时均衡，或者间隔几个电池单元11进行均衡。
其中，单向输入开关电路21和单向输出开关电路22均包括具有单向导通功能的单向元器件和具有开关功能的开关元器件，单向元器件和开关元器件电连接。
具体的，单向元器件可以是二极管，开关元器件可以是NMOS管、PMOS管或继电器。通过单向元器件来限制电流流向，配合开关元器件，实现将储能单元的电能转移至电池单元，或者将电池单元的电能转移至储能单元。
开关元器件可以“异步驱动”、无需同步，当然也可以同步驱动，防止误触发导通，从而避免导致电池损坏、甚至起火、爆炸的风险。
进一步的，在实际设计过程中，单向元器件和开关元器件可以直接使用MOS管，或者更改为三极管、IGBT、继电器、开关模块、光电耦合器等能起到作用的元器件、或者元器件组合的电路、又或者是电流开关结构等其他电子开关。
参见图5和图6所示，在本实施例中，单向输入开关电路21和单向输出开关电路22均由MOS管和二极管串联构成。
在步骤S3中，若该组电池单元11原来的电能参数低于预设值，则直至该组电池单元11的电能参数高于预设值后才执行步骤S4。
若该组电池单元11原来的电能参数高于预设值，则直至该组电池单元11的电能参数低于预设值后才执行步骤S4。
电池单元11在补电或放电超过原评判状态后，停止补电或放电，防止过度充电或者过度放电，确保各个电池单元11均维持在同一个电能水平。
在步骤S3中，该组电池单元11的电能参数与预设值的差值的绝对值越大，控制器控制均衡电路2与储能单元3导通均衡时间越长。
在整个均衡过程中，控制器通过发送PWM导通信号至均衡电路2，实现控制均衡电路2和储能单元3导通，因此电池单元11的电能与预设值差值越大，电量越大的电池单元11放电时间越长，电量越小的电池单元11充电时间越长，确保电池单元11能够完整的按要求放电或充电。
其中，在步骤S3中，若控制器判断储能单元3内电能超过预设最高电能，则控制器控制储能单元3与供电端电连接，电能从储能电源3流向供电端。
若控制器判断储能单元3内电能低于预设最低电能，则控制器控制储能单元3与供电端电连接，电能从供电端流向储能单元3；否则，则控制器控制储能单元3与供电端断开连接。
在整个均衡过程中，储能单元3也会进行充电和放电，通过判断其存储的电能，在电能过多时，释放电能到供电端，在电能过少时，通过供电端补电，保证整个均衡过程中储能单元3有足够的电能对电池单元11进行充电和放电时，其自身不会因过充或过放导致损坏。
实施例二
参见图7～9所示，本实施例与实施例一基本相同，区别在于，在本实施例中：
均衡电路2包括双向开关电路23、第一单向输入开关24、第一单向输出开关25、第二单向输入开关26和第二单向输出开关27。
若该组电池单元11的电能参数低于预设值，控制器控制该组电池单元11的正极电连接的双向开关电路23和第一单向输入开关24与储能单元3一端导通，控制器控制该组电池单元11的负极电连接的双向开关电路23和第二单向输出开关27与储能单元3另一端导通；
若该组电池单元11的电能参数高于预设值，控制器控制该组电池单元11的正极电连接的双向开关电路23和第一单向输出开关25与储能单元3一端导通，控制器控制该组电池单元11的负极电连接的双向开关电路23和第二单向输入开关26与储能单元3另一端导通。
通过双向开关电路23来实现电流的正向流动或反向流动，方便控制。
其中，第一单向输入开关24、第一单向输出开关25、第二单向输入开关26和第二单向输出开关27，与实施例一中的单向输入开关电路21和单向输出开关电路22一样，值能够控制电流单向流动。
在本实施例中，双向开关电路23可以是两个MOS管串联，或者继电器等元器件，只需要能够实现双向导通即可。
实施例三
参见图10所示，前两个实施例是对一个串联电池单元11构成的电池组1实现均衡的，本实施例在前两个实施例的基础上，将多条串联的电池组1进行并联，此时储能单元3可以共用一个，再实现均衡。
具体的，在本实施例中，电池组1为多个，每个电池组1上均与一开关电路2，每个开关电路2均电连接至同一储能单元3上。
多个串联电池单元可以并排设置，或者并联起来，组成一个整体的电池系统，可以实现这个电池系统内的串间电池单元之间的均衡。
本发明的有益效果为：整个均衡系统使用外部的储能单元3来进行能量补充，配合均衡电路2实现对电池单元11进行均衡，储能单元3还能够通过外界供电端实现补充电能，保证储能单元3有足够的能量对电池单元11进行补电均衡，均衡过程中不会造成电池单元11整体电能损失。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池主动均衡方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、对储能单元充电：控制器控制储能单元(3)与供电端电连接，电能从供电端流向储能单元(3)；其中，供电端为外界供电端(5)、电池组(1)或电池组(1)内某几个电池单元(11)；
S2、指定电池单元：控制器指定电池组(1)内需要均衡的电池单元(11)；
S3、启动均衡：控制器控制该组电池单元(11)连接的均衡电路(2)与储能单元(3)导通；
S4、停止均衡：控制器控制该组电池单元(11)连接的均衡电路与储能单元(3)断开，返回步骤S2。
2.根据权利要求1所述的一种电池主动均衡方法，其特征在于：在步骤S3中，具体包括如下步骤：
若该组电池单元(11)的电能参数低于预设值，控制器控制该组电池单元(11)正极和负极连接的均衡电路(2)均正向导通，电能从储能单元(3)流向该组电池单元(11)；
若该组电池单元(11)的电能参数高于预设值，控制器控制该组电池单元(11)正极和负极连接的均衡电路(2)均反向导通，电能从该组电池单元(11)流向储能单元(3)；
其中，每个电池单元(11)电连接的均衡电路(2)均与同一个储能单元(3)电连接；
在步骤S4中，控制器控制该组电池单元(11)正极和负极连接的均衡电路(2)均关断。
3.根据权利要求2所述的一种电池主动均衡方法，其特征在于：预设值为当前所有电池单元(11)的平均电能参数，指定需要均衡的电池单元(11)为低于预设值的电池单元(11)、或高于预设值的电池单元(11)。
4.根据权利要求2所述的一种电池主动均衡方法，其特征在于：预设值为电池单元(11)满电下的电能参数值，指定需要均衡的电池单元(11)为未充满电的电池单元(11)。
5.根据权利要求2所述的一种电池主动均衡方法，其特征在于：均衡电路(2)包括单向输入开关电路(21)和单向输出开关电路(22)；
若该组电池单元(11)的电能参数低于预设值，控制器控制该组电池单元(11)正极连接的单向输入开关电路(21)与储能单元(3)一端导通，控制器控制该组电池单元(11)负极连接的单向输出开关电路(22)与储能单元(3)另一端导通；
若该组电池单元(11)的电能参数高于预设值，控制器控制该组电池单元(11)正极连接的单向输出开关电路(22)与储能单元(3)一端导通，控制器控制该组电池单元(11)负极连接的单向输入开关电路(21)与储能单元(3)另一端导通。
6.根据权利要求2所述的一种电池主动均衡方法，其特征在于：均衡电路(2)包括双向开关电路(23)、第一单向输入开关(24)、第一单向输出开关(25)、第二单向输入开关(26)和第二单向输出开关(27)；
若该组电池单元(11)的电能参数低于预设值，控制器控制该组电池单元(11)的正极电连接的双向开关电路(23)和第一单向输入开关(24)与储能单元(3)一端导通，控制器控制该组电池单元(11)的负极电连接的双向开关电路(23)和第二单向输出开关(27)与储能单元(3)另一端导通；
若该组电池单元(11)的电能参数高于预设值，控制器控制该组电池单元(11)的正极电连接的双向开关电路(23)和第一单向输出开关(25)与储能单元(3)一端导通，控制器控制该组电池单元(11)的负极电连接的双向开关电路(23)和第二单向输入开关(26)与储能单元(3)另一端导通。
7.根据权利要求2所述的一种电池主动均衡方法，其特征在于：
在步骤S3中，若该组电池单元(11)原来的电能参数低于预设值，则直至该组电池单元(11)的电能参数高于预设值后才执行步骤S4；
若该组电池单元(11)原来的电能参数高于预设值，则直至该组电池单元(11)的电能参数低于预设值后才执行步骤S4。
8.根据权利要求2所述的一种电池主动均衡方法，其特征在于：
在步骤S3中，该组电池单元(11)的电能参数与预设值的差值的绝对值越大，控制器控制均衡电路(2)与储能单元(3)导通均衡时间越长。
9.根据权利要求2所述的一种电池主动均衡方法，其特征在于：
在步骤S3中，若控制器判断储能单元(3)内电能超过预设最高电能，则控制器控制储能单元(3)与供电端电连接，电能从储能电源(3)流向供电端；
若控制器判断储能单元(3)内电能低于预设最低电能，则控制器控制储能单元(3)与供电端电连接，电能从供电端流向储能单元(3)；
否则，则控制器控制储能单元(3)与供电端断开连接。
10.根据权利要求2～9任意一项所述的一种电池主动均衡方法，其特征在于：
在步骤S3中，该组电池单元(11)的电能参数为电压参数，预设值为当前所有电池单元(11)的平均电压值；
在步骤S3中，该组电池单元(11)的电能参数为电量参数，预设值为当前所有电池单元(11)的平均电量值。
CN202410089771.6A 2024-01-23 2024-01-23 一种电池主动均衡方法 Pending CN117977751A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410089771.6A CN117977751A (zh) 2024-01-23 2024-01-23 一种电池主动均衡方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410089771.6A CN117977751A (zh) 2024-01-23 2024-01-23 一种电池主动均衡方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117977751A true CN117977751A (zh) 2024-05-03

Family

ID=90862200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410089771.6A Pending CN117977751A (zh) 2024-01-23 2024-01-23 一种电池主动均衡方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117977751A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3364836B2 (ja) 電圧イコライザ装置およびその方法
US8796992B2 (en) Basic unit of lithium-ion battery, battery pack comprising the same, and charge/discharge equalizing method thereof
US6917181B2 (en) Power supply unit, distributed power supply system and electric vehicle loaded therewith
US7928691B2 (en) Method and system for cell equalization with isolated charging sources
US7825629B2 (en) Method and system for cell equalization with charging sources and shunt regulators
KR101482300B1 (ko) 무정지형 모듈러 배터리 관리 시스템
JP5706108B2 (ja) エネルギー蓄積装置
US20060097697A1 (en) Method and system for cell equalization with switched charging sources
CN112655131B (zh) 蓄电装置和充电方法
JP2013162597A (ja) 組電池放電制御システムおよび組電池放電制御方法
CN115833404A (zh) 一种储能系统、不间断电源及电池均衡的方法
JP4724726B2 (ja) 直流電源システムおよびその充電方法
CN103036257A (zh) 单电感式蓄电池组均衡电路及方法
US20230048191A1 (en) Battery cell balance circuit and method of operating the same
CN117977751A (zh) 一种电池主动均衡方法
US11996730B2 (en) Backup power supply device
CN112821546B (zh) 多电池不间断供电装置、x-射线成像系统、供电控制方法
CN221842352U (zh) 一种电池主动均衡系统
CN110444824B (zh) 一种电池组结构重构装置和方法
RU2819295C1 (ru) Устройство гарантированного питания с управляемой структурой
RU2751995C9 (ru) Способ эксплуатации батареи накопителей электрической энергии
EP3961846A1 (en) Battery for an emergency lighting unit
CN114421028B (zh) 一种电池系统及电池包梯次利用的重组方法
TWI792793B (zh) 電池平衡電路及其操作方法
CN218769703U (zh) 锂电池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination