[发明专利]一种蓄电池组在线实时电压平衡管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池监测和控制技术领域，特别是涉及一种实时的在线的电压平衡（均衡）的管理控制技术。

背景技术

单个蓄电池的电压与容量有限，在很多场合下要组成串连蓄电池组来使用。由于蓄电池组的电压均衡性的问题是关系到蓄电池组的使用寿命，系统的稳定性和安全性的重要问题。

目前，蓄电池组的管理仍然在采用粗放简单的管理模式，存在以下问题：

1、无法在线管理；

2、采用周期性管理，无法实时管理；

3、不能够针对整个蓄电池组的放电进行管理。

由此，现有的蓄电池组的管理技术对电压不平衡导致的蓄电池电压分化未进行有效管理，蓄电池寿命因此受到极大的影响，性能下降已成为不确定性安全隐患。

发明内容

针对现有蓄电池组管理技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种蓄电池组在线实时电压平衡管理系统以及基于该系统的管理方法，实现对蓄电池组在线实时的电压平衡管理。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一目的，一种蓄电池组在线实时电压平衡管理系统，该系统包括：

电压检测模块，所述电压检测模块与待管理蓄电池组中每节蓄电池相接，在平衡管理模块的控制下获取对应蓄电池的电压信息号，并传至平衡管理模块；

选择平衡模块，所述选择平衡模块与待管理蓄电池组中每节蓄电池相接，根据平衡管理模块的控制指令对蓄电池组中电压失衡的蓄电池进行恒压充电，并对每节蓄电池进行选择性充电次数进行判定，在某节蓄电池连续进行选择性充电的次数超过相应阈值后，标定整组蓄电池组为不可再平衡，不再对蓄电池组中蓄电池进行选择性充电；

平衡管理模块，所述平衡管理模块控制连接电压检测模块和选择平衡模块，根据电压检测模块获得每节蓄电池电压信号判断蓄电池组中的每节蓄电池的电压是否出现失衡，若蓄电池组中某节或多节蓄电池的电压失衡，控制选择平衡模块选择电压失衡的某节或多节蓄电池进行恒压充电。

在本系统的优选实例中，所述选择平衡模块包括：

选择性充电模块，所述选择性充电模块分别与平衡管理模块和蓄电池组中每节蓄电池相接，该模块根据平衡管理模块指令选择蓄电池组中对应的蓄电池，并对其进行恒压充电；

充电次数标定模块，所述充电次数标定模块对蓄电池组中被选择性充电模块选择充电的蓄电池的充电次数进行标定；

不再平衡标定模块，所述不再平衡标定模块根据充电次数标定模块的标定获取蓄电池组中每节蓄电池连续充电的次数，在某节蓄电池连续进行选择性充电的次数超过相应阈值后，标定整组蓄电池组为不可再平衡，控制选择性充电模块不再对蓄电池组中任何蓄电池充电。

第二目的，一种蓄电池组在线实时电压平衡管理方法，该方法包括如下步骤：

1）通过电压检测模块，获得蓄电池组中每节蓄电池电压信号；

2）根据获得的所有蓄电池的电压信号判断蓄电池组中的每节蓄电池电压是否平衡，若某节或多节蓄电池电压失衡，则转入步骤3）进行选择性充电；若蓄电池组中所有蓄电池的电压信号都平衡稳定，则转入步骤5）；

3）根据判断结果选择蓄电池组中电压失衡的某节或多节蓄电池，并分别对其进行恒压充电；

4）在恒压充电一定时间后，重复步骤1）-3）；

5）当蓄电池组中所有蓄电池的电压信号都平衡稳定，判定整组蓄电池组电压均衡。

在平衡管理方法的优选方案中，所述步骤（2）通过设定阈值来判定蓄电池组中的每节蓄电池电压是否平衡。

进一步的，所述判定过程如下：若任意单节蓄电池电压信号值高于设定高阈值或低于设定低阈值，则判断该单节蓄电池电压失衡，需要充电；若任意两节蓄电池间电压信号值差大于设定的电压差阈值，则判断低电压信号值的蓄电池电压失衡，需要充电；反之，则判断蓄电池电压平衡。

进一步的，所述步骤（3）中进行恒压充电时，以获得的蓄电池组中所有蓄电池的电压信号值中的最高值或标准充电电压进行恒压充电。

进一步的，所述步骤（3）中在进行不断恒压充电时，对每节蓄电池恒压充电的次数进行标定，若某节或多节蓄电池在连续选择性充电的次数超过设定阈值后，该节或多节蓄电池的电压信号仍旧失衡需要充电，则标定该组蓄电池组电压不可再平衡，停止充电。

本发明所提供的蓄电池组在线实时电压平衡管理方案，可使蓄电池组的检测和维护过程智能化、精细化，延长蓄电池组运行寿命，提高系统运行的安全性和经济性，减少因蓄电池性能下降带来的不确定性安全隐患。

附图说明