[发明专利]单体电池被动均衡电路结构及电池组被动均衡控制方法

说明书

本发明公开了一种单体电池被动均衡电路结构及电池组被动均衡控制方法，当电池组进入充电末期或者静置状态时，将所有单体电池的中位电压值设定为启动门限，检测每个单体电池的电压值，当单体电池的电压值小于所有单体电池的中位电压值，且与所有单体电池的中位电压值之间的差值大于故障单体电池的判断门限值时，该单体电池标注为故障单体电池；当单体电池的电压值大于所有单体电池的中位电压值时，该单体电池标注为待均衡电池；在标注完所有的待均衡电池后，以优先突出、分组分散原则开启相应的单体电池的被动均衡电路，使相邻的单体电池不同时开启均衡，既避免均衡电流的相互干扰，也避免了均衡电路放电产生的热量过于集中。

技术领域

本发明涉及电池管理系统技术领域，具体涉及一种单体电池被动均衡电路结构及电池组被动均衡控制方法。

背景技术

在由锂电池串联组成的电池包中，由于电芯的个体差异，在经过若干次充放电后会出现电芯间的不均衡，表现为电芯的电压差异，这种均衡若不及时消除，会导致整组电池性能下降，甚至导致泄露、燃烧、爆炸等事故。

常用的锂电池均衡方法有主动均衡与被动均衡两种。被动均衡因其电路简单、成本低、安全可靠，被广泛使用。被动均衡的基本方法是使用电阻对电压明显过高的单体电池进行放电，以达到组内单体电池电压的一致。现有的均衡策略采用冒泡原则，当单体电池电压超过设定门限值，即开启均衡放电，若相邻单体电池电压均偏高，则会出现相邻单体电池同时启动均衡的情况，均衡电流会相互影响，同时均衡电流产生的热量集中，对电池包温度的影响较大。若使用逐个均衡的方式，则均衡所需的时间漫长，可能在尚未完成均衡即开始了下一次充放电循环。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种间隔均衡、突出优先的单体电池被动均衡电路结构及电池组被动均衡控制方法。

一种单体电池被动均衡电路结构，用于电池组中串联的多个单体电池的被动均衡，包括多个单体电池被动均衡电路，每个单体电池对应设置有一个被动均衡电路，每个被动均衡电路包括串联的一个MOS管和一个耗能电阻，所述被动均衡电路与对应的所述单体电池并联，所述MOS管的源极和漏极分别连接至所述单体电池和所述耗能电阻，所述MOS管用于启动所述单体电池均衡放电；在启动均衡时，标记所有的待均衡的单体电池，以优先突出、分组分散原则开启相应的MOS管；所述优先突出原则包括将多个所述单体电池依次编码，分为奇数组和偶数组，在奇数组和偶数组两组单体电池组中，优先启动与电压中位数偏差较大的一组；所述分组分散原则包括在奇数组和偶数组两组单体电池组中，开启均衡电路的单体电池属于同一个电池组，既避免相邻单体电池同时开启均衡而导致均衡电流相互干扰，也避免均衡放电时产生的热量过于集中。

进一步地，所述电池组包括多个串联的所述单体电池，多个所述单体电池依次编码为C1、C2、C3……Cn，与所述单体电池对应的所述MOS管依次编码为Q1、Q2、Q3……Qn，与所述单体电池对应的所述耗能电阻依次编码为R1、R2、R3……Rn，每个所述MOS管Qn启动对应的一个所述单体电池Cn放电，放电电流流经所述耗能电阻Rn。

进一步地，还包括控制模块、多个电池检测部件和多个温度传感器，每个所述温度传感器用于至少一个所述单体电池的温度检测，所述温度传感器连接至所述控制模块，并将检测到的所述单体电池的温度值传送至所述控制模块；所述电池检测部件用于检测每个所述单体电池的电压，所述电池检测部件将检测到的所述单体电池的电压值传送至所述控制模块；所述控制模块依据所述单体电池的电压值和温度值控制所述单体电池被动均衡电路的工作状态。

进一步地，所述单体电池采用磷酸铁锂电池或者三元锂电池。

以及，一种电池组被动均衡控制方法，采用如上所述的单体电池被动均衡电路结构中的单体电池被动均衡电路对相应的单体电池放电，包括以下步骤：

步骤一，电池组进入充电末期或者静置状态；

步骤二，温度传感器检测单体电池的温度，电池检测部件检测单体电池的电压；