[发明专利]电池均衡装置以及电池均衡控制方法

说明书

本申请提供一种电池均衡装置以及电池均衡控制方法，该装置包括：电池组，包括串联的多个单体电池；采样电路，连接电池组，用于采集每个单体电池的电压值；控制单元，连接采样电路，用于根据每个单体电池的电压值，确定高电压单体电池和低电压单体电池；均衡电路，连接控制单元，用于在控制单元的控制下，进行储能或供能；开关电路，连接电池组、均衡电路和控制单元，用于单独控制每个单体电池与均衡电路之间的导通与断开；控制单元还用于控制开关电路和均衡电路，将高电压单体电池的电能流入均衡电路进行储能，并将均衡电路存储的电能流入低电压单体电池。该方案实现了电能均衡，简化了电路，提高均衡效率。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种电池均衡装置以及均衡控制方法。

背景技术

在以锂电池为动力的系统中，由于锂电池单体电压较低，为了实现高电压场合的应用，通常需要锂电池的单体串联组合以达到高电压输出。但是锂电池在生产工艺方面存在差异，配对组合的电芯内阻存在差异，实际工作中，工作环境温度等参数不一致，因此电池组在充放电过程中会存在过充和过放的情况，当其中一只电芯电压达到单体电芯的充电截止电压或放电截止电压后，系统停止对整个电池组的充电或放电。这意味着单体电芯的充放电会影响整个电池组系统的充放电。

现有技术中，主要采取每个电芯并联电阻，每个放电电阻串联一个控制开关，电阻消耗一定的能量的被动式均衡方式和主动式均衡方式来实现均衡。主动式均衡是在相邻的两节电池中间，连接电容或电感，并通过开关阵列与电池正负极连接。通过控制开关的开通和关断，将高电压单体锂电池的电能充入电容或电感，然后将电容或电感中的电能转移到低电压单体锂电池中。该方法简单，但一般适用于在相邻的单体电池之间均衡，当电池组内单体较多时，电感器件数量较多，电路复杂，系统可靠性降低，均衡时间会变长，效率降低。

发明内容

本申请实施例提供了一种电池均衡装置，用以在电池组内单体较多时实现任意单体的均衡，简化电路，提高效率。

本申请实施例提供了一种电池均衡装置，包括：

电池组，包括串联的多个单体电池；

采样电路，连接所述电池组，用于采集每个单体电池的电压值；

控制单元，连接所述采样电路，用于根据每个单体电池的电压值，确定高电压单体电池和低电压单体电池；

均衡电路，连接所述控制单元，用于在所述控制单元的控制下，进行储能或供能；

开关电路，连接所述电池组、所述均衡电路和所述控制单元，用于单独控制每个单体电池与均衡电路之间的导通与断开；

所述控制单元还用于控制所述开关电路和均衡电路，将高电压单体电池的电能流入均衡电路进行储能，并将所述均衡电路存储的电能流入所述低电压单体电池。

在一实施例中，相邻的两个单体电池分为第一单体电池和第二单体电池；所述开关电路包括：

第一功率开关，连接所述第一单体电池的正极、所述均衡电路的正向输入端以及所述控制单元；

第二功率开关，连接所述第一单体电池的负极和所述第二单体电池的正极、所述均衡电路的负向输入端以及所述控制单元；

第三功率开关，连接所述第二单体电池的负极、所述均衡电路的正向输入端以及所述控制单元；

所述控制单元用于在所述第一单体电池为高电压单体电池或低电压单体电池时，控制所述第一功率开关和第二功率开关导通，所述第三功率开关断开；在所述第二单体电池为高电压单体电池或低电压单体电池时，控制所述第二功率开关和第三功率开关导通，所述第一功率开关断开。

在一实施例中，所述均衡电路包括：