[发明专利]基于动态均衡点的电池组均衡控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于动态均衡点的电池组均衡控制系统，其特征在于，包括：

电池组，包括多个串联的单体电池；

电压采样电路，与电池组连接，采集每个单体电池的电压值；

均衡主电路，与电池组连接，用于单体电池间的能量转移，包括与单体电池对应的功率开关管和电感；

均衡控制电路，与电压采集电路和均衡主电路连接，用于比较各个单体电池的电压值，当不同单体电池的电压差超过预设阀值时，分别调节与单体电池对应的功率开关管的频率，控制功率开关管的频率追踪电池组处于动态均衡状态下的均衡频率；当电池组中的各个单体电池的电压值趋于一致时，停止均衡控制；

其中，动态均衡状态为电池组的每节电池在每个开关周期内释放与吸收的能量相等时的状态，均衡频率为动态均衡状态下功率开关管的频率。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述均衡控制电路包括微处理器和驱动电路，微处理器与电压采集电路连接，驱动电路与均衡主电路的功率开关管连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该均衡控制电路还包括FPGA模块，连接在微处理器和驱动电路之间，微处理器通过该FPGA模块向驱动电路发送PFM控制信号，该PFM控制信号的占空比为根据均衡主电路预先设定。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，该系统包括多个所述电池组，电池组之间串联，均衡主电路在对每个电池组中的单体电池进行均衡调节的过程中，也同时对多个电池组进行均衡调节。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述均衡主电路中每个电感对应一个单体电池，各个电感的值之间的关系为预先设定，具体根据动态均衡状态下，单体电池吸收与释放能量之间的关系和功率开关管之间的频率关系推导出来。

6.一种基于动态均衡点的电池组均衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采集电池组中单体电池的电压值，单体电池之间串接；

S2、比较各个单体电池的电压值，当不同单体电池的电压差超过预设阀值时，分别调节与单体电池对应的功率开关管的频率，控制功率开关管的频率追踪电池组处于动态均衡状态下的均衡频率；该均衡频率为电池组的每节电池在每个开关周期内释放的能量与吸收的能量相等时相应功率开关管的频率；

S3、当电池组中的各个单体电池的电压值趋于一致时，停止均衡控制。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S2中，若一单体电池电压值与电池组中电压最低值之差越大，则控制该单体电池的功率开关管的频率越低；若一单体电池电压值与电压最低值之差越小，则控制该单体电池的功率开关管的频率越高，以提高均衡速度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，若有多个电池组，则在对每个电池组中的单体电池进行均衡调节的过程中，也同时对多个电池组间进行均衡调节。