[发明专利]平衡包含架单元的电池组的架单元电压的方法

说明书

本发明涉及平衡电池组中的每个架单元的充电电压的方法，所述电池组包含串联或并联连接的架单元，每个架单元包含串联连接的多个单位模块。提供一种架单元电压平衡方法，所述方法包括：(a)测量架单元的电压的电压测量步骤；(b)根据架单元的电压以升序对架单元进行布置的布置步骤；(c)比较电压的最大值与最小值之间的差是否大于预设电压的比较步骤；(d)将每个架单元的电压与基准电压进行比较以增加充电或放电计数的充/放电计数步骤；和(e)根据充/放电计数对每个架单元进行充电或放电的充/放电步骤，其中，当在步骤(c)中的电压的最大值与最小值之间的差小于预设电压时，以最大值实施充电而不执行步骤(d)和(e)，并且当电压的最大值与最小值之间的差大于预设电压时，执行步骤(d)和(e)。

技术领域

本发明涉及平衡包含架单元(rack)的电池组的架单元电压的方法，更特别地涉及平衡构造为具有如下结构的电池组的架单元电压的方法：其中多个架单元相互串联或并联连接，且在每个架单元中多个单位模块相互串联连接。架单元电压平衡方法包括测量架单元的电压的电压测量步骤、基于架单元的电压值以升序对架单元进行排序的排序步骤、将最大电压值与最小电压值之间的差与设定电压进行比较的比较步骤、将架单元的电压值与基准电压进行比较以增加充电或放电计数的充/放电计数步骤和根据充电或放电计数对架单元进行充电或放电的充/放电步骤，其中，在比较步骤中的最大电压值与最小电压值之间的差小于设定电压的情况下，以最大电压值对架单元进行充电而不进行充/放电计数步骤和充/放电步骤，并且在比较步骤中的最大电压值与最小电压值之间的差大于设定电压的情况下，进行充/放电计数步骤和充/放电步骤。

背景技术

近年来，能够进行充电和放电的二次电池已经被广泛用作无线移动设备的能源或辅助电力装置。另外，作为用来解决诸如因使用化石燃料的现有汽油和柴油车辆引起的空气污染的问题而开发的电动车辆(EV)、混合动力车辆(HEV)和插电式混合动力车辆(Plug-in HEV)的电源的二次电池已经受到了相当大的关注。

二次电池用于需要高输出的各种移动设备。为此，在电动车辆或混合动力车辆中可以使用包含相互串联连接的多个电池胞的电池组作为电源。

在包含多个电池胞(单位电池胞，unit cell)的中大型二次电池模块中，全部或至少部分构成电池模块的电池胞相互串联连接以提供高输出，且电池胞具有相同的容量和电压标准(voltage standard)。

另外，基于电动车辆的规格将各自包含多个电池胞的多个电池组安装在电动车辆中。此外，在对电池胞进行充电或放电时提供充电装置和电池管理系统以将电池组的电池胞的电压维持在适宜水平。

然而，尽管电池胞具有相同的容量和电压标准，但由于在电池胞的制造过程中的各种因素而导致电池胞通常具有不同的电压。如果构成电池模块的电池胞具有不同的电压，则电池模块的性能降低。

另外，充电装置和电池管理系统被设计为向电池胞一齐供应电流，使得以所述供应电流对电池胞进行充电而不考虑电池胞之间特性的不同。由于不考虑电池胞之间容量的差异或电池胞之间内阻的差异而以这种一齐充电的方法对电池胞一齐进行充电，有些电池胞可能会过充电，或者有些电池胞可能会没有被完全充电。

此外，在其中包含相互串联连接的多个电池胞的电池组长时间使用的情况下，随着充电和放电循环的增加电池胞的特性因子可能会彼此不同。结果，电池胞的电压可能会不平衡。在电池胞之间的电压偏差过度增加的情况下，电池胞可能会处于危险状况下。例如，电池胞可能会爆炸。

因此，有非常高的必要性来提供能够稳定地初始化和控制构成电池组的电池胞的电池组平衡方法以彻底解决以上问题。

发明内容

技术问题

已经完成了本发明以解决以上问题和其它尚未解决的技术问题。