[发明专利]基于辅助电池的串联电池组均衡管理系统及其管理方法

权利要求书

1.一种基于辅助电池的串联电池组均衡管理系统，包括电源，电源与串联电池组相连，其特征在于，还包括与电源相连的控制器，依次相连的电机、台架运动机构、移动台架，移动台架上安装触点运动机构，触点运动机构由电机驱动，触点运动机构上设有至少两个触点，串联电池组每节电池均连接两个触点，辅助电池分别与触点运动机构上的触点、电源、主控制器相连。

2.根据权利要求1所述的基于辅助电池的串联电池组均衡管理系统，其特征在于，所述控制器为单片机、PLC控制电路、DSP中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的基于辅助电池的串联电池组均衡管理系统，其特征在于，所述触点运动机构上设有触点开关。

4.根据权利要求1所述的基于辅助电池的串联电池组均衡管理系统，其特征在于，所述控制器连接上位机。

5.根据权利要求1所述的基于辅助电池的串联电池组均衡管理系统，其特征在于，所述控制器与串联电池组之间连接有充电开关。

6.根据权利要求1所述的基于辅助电池的串联电池组均衡管理系统，其特征在于，所述控制器与串联电池组之间连接有放电开关。

7.根据权利要求1所述的基于辅助电池的串联电池组均衡管理系统，其特征在于，所述充电开关为MOS开关、IGB开关、继电器中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的基于辅助电池的串联电池组均衡管理系统，其特征在于，所述放电开关为MOS开关、IGB开关、继电器中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的基于辅助电池的串联电池组均衡管理系统，其特征在于，所述辅助电池与电源之间连接有DC-DC转换器或电池。辅助电池可以是任何类型的充电电池，电容器或超级电容器。

10.一种如权利要求1所述的基于辅助电池的串联电池组均衡管理系统的管理方法，其特征在于，串联电池组开始工作的同时，控制器同时检测电池组中每节电池电压、电流、温度，当任意一节电池电压低于标准值时，控制器按照预先设定和存储的各个电池触点的位置，控制电机驱动移动台架移动，找到该电池的正、负触点位置，然后控制移动触点与之相接，对该电池进行均衡。此时如果辅助电池的电压较高，尽量将电量传递给电压低电池，如果辅助电池的电压较低，就尽量吸收电压高的电池的电量，以达到更好的均衡效果。

触点开关由控制器控制，可以起到安全保护作用，例如触点粘连或DC-DC转换器故障，则开关关闭隔离电池组与均衡系统电的联系。采用触点接触后再打开触点开关进行均衡，触点分离前关闭触点开关切断均衡电流的工作方式，可以防止接触点火花的产生，达到保护触点的目的。这对大电流均衡是必要的。

辅助电池中的电量或电压也可进行调节，即通过开关，电阻，风扇，泵或其他类型的负载进行放电或由DC-DC转换器装置对其充电，例如电池组中电池电压的分布不均，有高有低。将辅助电池的电压控制在中间的水平，有利于实现吸收高电压电池的电量，然后再传递给低电压的电池。这是快速均衡充电充电的最佳方法。

如图2，两套独立的移动台架和驱动装置。两套运动机构分别找到电压最高的电池和电压最低的电池，高电压电池的电量传给辅助电池，再通过升压器(DC-DC)将辅助电池的电量转移到低电压的电池中去。升压器的电压和电流由控制器根据电池组的状态和控制策略进行调节。如果不用升压器，通过两对触点开关的组合或均衡触点连接与分离也可实现将高压电池的电量由辅助电池转移到低压电池中去，但辅助电池的电压应处于不高不低的状态。这一方法均衡消耗的能量少，并且有最高的均衡效率。

辅助电池还可作为备用电池，例如，如果电池组中某一节电池性能变坏或充放电能力不足或损坏，可通过本发明的方法和装置将辅助电池的触点连接到问题电池的触点上，保持串联电池组的完整性和电流的连续性，电池组仍旧可以继续工作。这个特点对于某些重要的场合十分有用。例如重要的军用电源，航天电源，电动汽车，通信基站电源等。