[发明专利]一种储能系统电池模块均衡结构及控制方法

权利要求书

1.一种储能系统电池模块均衡结构，其特征在于，包括被动放电均衡电路、电压采集与选通电路、主动充电均衡变换器、能量转移电池组、AC/DC充电电路以及控制电路；

被动放电均衡电路，每个电池都与一个可控开关和放电电阻并联；

电压采集与选通电路，与所述主动充电均衡变换器的输出端相连，包括集成电压采集芯片；

主动充电均衡变换器，可以是正激电路、反激电路，也可以是半桥、全桥等隔离DC-DC电路；

能量转移电池组，由4节电池串联构成，同时与所述AC/DC充电电路的输出端相连；

AC/DC充电电路，输入端为220V。

2.根据权利要求1所述的一种储能系统电池模块均衡结构，其特征在于，所述被动放电均衡电路用于将高电量单体进行放电。

3.根据权利要求1所述的一种储能系统电池模块均衡结构，其特征在于，所述电压采集与选通电路通过选通开关实现对电池模块内单体的选择，同时所述电压采集电路实现对模块内电池单体电压的实时采集。

4.根据权利要求1所述的一种储能系统电池模块均衡结构，其特征在于，所述主动充电均衡变换器用于将电能从所述能量转移电池组向选通开关选择的低电量单体的能量转移。

5.根据权利要求1所述的一种储能系统电池模块均衡结构，其特征在于，所述能量转移电池组用于所述主动充电均衡变换器的输入，提供电能来源。

6.根据权利要求1所述的一种储能系统电池模块均衡结构，其特征在于，所述AC/DC充电电路输出直流为所述能量转移电池组充电。

7.根据权利要求1所述的一种储能系统电池模块均衡结构，其特征在于，所述控制电路，根据电池单体电压采集结果确定需要放电和需要充电的单体，如果需要放电就直接通过电阻对相应单体放电；如果需要充电，就通过所述能量转移电池组利用所述主动充电均衡变换器实现给选通的单体充电；当所述能量转移电池组电压低于12V时启动AC/DC变换器给所述能量转移电池组充电，如充电达到15V时停止充电。

8.基于权利要求1至7任一项所述的一种储能系统电池模块均衡结构的控制方法，其特征在于，可以实现放电的均衡，具体步骤为：

步骤1、电压采集电路采集模块内电池单体电压，计算电压均值和最大-最小电压差；

步骤2、当最大-最小电压差高于100mV时，设定一个20mV的误差带；

步骤3、当个别单体电压都在误差带之上，其他单体都在误差带之内，通过控制电路控制相应单体放电电阻控制开关，对高于均值电压的单体进行电阻放电，同时电压采集电路实时监控电池电压，并计算均值和最大-最小电压差；

步骤4、当最大-最小电压差低于20mV时停止放电均衡。

9.基于权利要求1至7任一项所述的一种储能系统电池模块均衡结构的控制方法，其特征在于，也可以实现充电的均衡，具体步骤为：

步骤1、电压采集电路采集模块内电池单体电压，计算电压均值和最大-最小电压差；

步骤2、当最大-最小电压差高于100mV时设定一个20mV的误差带；

步骤3、当个别单体电压都在误差带之下，其他单体都在误差带之内，通过控制电路控制逐一通过选通电路选择相应的单体，利用主动充电均衡变换器从能量转移电池组向需要补充电能的单体转移能量；

步骤4、当被均衡单体电压落在误差带内时停止均衡；

步骤5、对其他在误差带外电池进行均衡，直到所有需要充电均衡的电池都结束均衡视为结束。

10.基于权利要求1至7任一项所述的一种储能系统电池模块均衡结构的控制方法，其特征在于，还可以实现对能量转移电池组的充电控制，具体步骤为：

步骤1、检测能量转移电池组的电压；

步骤2、当电压低于12V时AC/DC变换器启动充电功能，输入侧220V，输出侧恒流控制，保证2A恒流充电；

步骤3、当电压达到15V时停止充电；

步骤4、当电池电压在12V-15V内时不对这组电池充电。