[发明专利]基于双向主动均衡的模组间均衡方法、装置及设备

说明书

本发明实施方式提供及一种基于双向主动均衡的模组间均衡方法及装置，属于储能电池模组均衡技术领域。所述方法包括：获取每个电池模组的模组电压及每个电池模组内每个电芯的电芯电压；对于每个电池模组，计算当前电池模组的第一模组电压与模组电压最低的电池模组的第二模组电压之间的第一电压差；以及当第一电压差大于第一模组间均衡阈值时，开启当前电池模组的模组内均衡，直至当前电池模组内各个电芯之间的电芯电压差值小于第一模组内均衡阈值。本发明通过开启电压较高的电池模组内的均衡，利用模组内均衡时的能量损耗来实现模组间的均衡，从而能避免模组间均衡电路及布线导致电池模组可靠性降低的问题。

技术领域

本发明涉及电池模组均衡技术领域，具体地涉及一种基于双向主动均衡的模组间均衡方法、一种基于双向主动均衡的模组间均衡装置、一种基于双向主动均衡的模组间均衡设备及一种计算机可读存储介质。

背景技术

电动汽车的动力来源于电池，锂离子电池具有能量密度大、高工作电压、循环寿命长、无污染、质量轻、自放电小等优点，在交通领域具有巨大的市场应用潜力，由于生产工艺及材料的个体差异，生产出的锂电池的各个电芯表现出不一致性，主要表现在：容量、内阻、自放电率、电压、荷电状态SOC等，将电芯组合成电池组后，在电池的充放电过程中电芯的不一致性会加速电池的老化，减小电池的使用效率和使用寿命。电池的均衡管理能够维护和改善成组电池的一致性，提高电池组的性能。

目前的均衡管理可以分为被动均衡(能量耗散型均衡)和主动均衡(非能量耗散型均衡)两类。被动均衡是在各个电芯上并联一个电阻和一个控制开关，当检测到某个电芯的电压过高时，控制开关导通，通过电阻消耗掉该电芯的能量，从而达到均衡的目的。该方法电路简单、控制过程简单，但是由于均衡电流小，不适合于容量较大的电池系统，并且均衡过程中的能量白白消耗掉，不具有节能效果，并且被动均衡只能在充电阶段使用，在其他阶段无法实现均衡，同时电池耗能使电池包发热，存在安全隐患。主动均衡是指通过中间储能元件(变压器等)、控制开关等，将电池包中荷电状态较高的电池的能量转移到荷电状态较低的电池中，以达到均衡的目的。主动均衡采用变压器等储能元件能够实现能量的迁移，能量消耗小，并且均衡电流较大，均衡效率高，适合大容量的电池系统。在充放电过程中，由于模组之间的差异，以及主动均衡效率的能量消耗，模组之间也容易出现不一致性，需要均衡来减小模组之间的差异，提高电池包的性能，但是如果模组之间增加主动均衡方案，均衡硬件电路及线束方案复杂，并且模组电压较高存在风险，使模组之间的均衡难度增大，难以实现。

发明内容

本发明实施方式的目的是利用主动均衡的模组内均衡策略来解决上述的模组间主动均衡难以实现的问题。

为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供一种基于双向主动均衡的模组间均衡方法，应用于由多个电池模组构成的储能装置，每个所述电池模组均包括至少两个电芯，所述方法包括：

实时获取每个电池模组的模组电压及每个电池模组内每个电芯的电芯电压；

确定所获取的最低模组电压，并分别计算所获取的其他模组电压与该最低模组电压之间的第一电压差；

对于第一电压差大于第一模组间均衡阈值的模组电压，开启该模组电压对应的电池模组的模组内均衡，直至该电池模组内各个电芯之间的电芯电压差值小于等于第一模组内均衡阈值。

可选地，所述方法还包括：

对于第一电压差小于等于所述第一模组间均衡阈值的模组电压，如果该模组电压对应的电池模组内各个电芯之间的电芯电压差值大于第二模组内均衡阈值，则开启该电池模组的模组内均衡，直至该电池模组内各个电芯之间的电芯电压差值小于等于所述第二模组内均衡阈值；

其中，所述第二模组内均衡阈值大于所述第一模组内均衡阈值。

可选地，在将电池模组内各个电芯之间的电芯电压差值均衡调节为小于等于所述第二模组内均衡阈值后，所述方法还包括：