[发明专利]一种串联电池组的均衡方法及装置

说明书

本发明公开了一种串联电池组的均衡方法及装置，该均衡方法：当电池两端的电压V没有达到均衡开启阈值Vth，均衡电流I接近于0；当电压超过电压阈值Vth，开始对电池放电，初始电流I₀，均衡电流I随电池电压V升高迅速成比例单调增加，电池电压越高，均衡电流越大。本发明通过精准的控制电流和电压的比例关系，使各个电池串最终电压达到一致，完成电池均衡。

技术领域

本发明涉及新能源汽车电池管理技术领域，尤其涉及是一种串联电池组的均衡方法及 装置。

背景技术

目前，新能源汽车的电池组随着充电次数的增加，电池组会产生各个电池串的不均衡 问题，导致电池组性能降低和使用寿命的减少。均衡装置能有效的减小电池不均衡导致的 电池组性能降低的问题。电池被动均衡一般采用充电末端均衡，让达到均衡阈值电压的电 池开启放电，未达到的不开启放电，逐步让电压低的电池电压赶上电压高的电池，使用这 种方法设法让所有电池在充电末端电压保持一致。

然而，现有技术中均衡装置，一般采用固定阈值的方法，放电装置采用电阻，存在的 问题是在电池电压超过阈值后开启均衡，但均衡电流随着电池电压的升高，变化很少，参 见图1，如果电池组所有电池串都超出了阈值电压，都开启均衡，此时由于均衡电流差异小，不同电池串之间的压差，就很难再进一步减少。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出的一种串联电池组的均衡方法及装置，使得电 池组中均衡装置工作时，单节电池电压高的放电快，电压低的放电慢，而且这种差异在电 池电压不同时，电流差别很大，这样能让电压低的电池的电压追上电压高的电池。实现充 电结束后，单节电池之间的压差小。

第一方面，本发明保护一种串联电池组的均衡方法，当电池两端的电压V没有达到均 衡开启阈值Vth，均衡电流I接近于0；当电压超过电压阈值Vth，开始对电池放电，初始电流I₀，均衡电流I随电池电压V升高迅速成比例单调增加，电池电压越高，均衡电流越 大。

优选地，电池电压超出均衡开启阈值电压Vth之后，均衡电流是一个持续的电流值。

优选地，电池电压超出均衡开启阈值电压Vth之后，均衡电流是一个单位时间内只有 部分时间开启的电流，电池电压越高，单位时间内开启的比例越大，电池电压越低，单位时间内开启比例越低。

第二方面，基于上述串联电池组的均衡方法，本发明还保护一种串联电池组的均衡装 置，包括电能消耗单元、模拟恒压单元以及电池组。所述电能消耗单元、所述模拟恒压单 元和所述电池组单节电池串联组成均衡电路。

所述模拟恒压单元用于根据电池电压是否超过均衡开启阈值，若超过，则开启放电均 衡，否则电路电流接近于0；均衡开启后，配合电能消耗单元，使电压高的的电池放电快， 电压低的电池放电慢。

所述电能消耗单元用于均衡开启后的电能消耗和电压反馈。

优选地，所述模拟恒压单元为恒压源，所述电能消耗单元为电阻，当均衡电路电压超 过均衡开启阈值，所述恒压源两端的电压等于所述均衡开启并保持电压基本不变，放电均 衡开启。

优选地，所述模拟恒压单元由若干二极管组成，所述电能消耗单元为电阻，所述若干 二极管依次串联组成二极管串，所述二极管串导通钳位电压值等于均衡开启阈值。当电池 电压超过均衡开启阈值，所述二极管串正常工作，放电均衡开启。

优选地，所述模拟恒压单元为稳压二极管，所述电能消耗单元为电阻，所述稳压二极 管的稳压钳位电压值等于均衡开启阈值。当单节电池电压超过均衡开启阈值，稳压二极管 自动工作，稳压二极管两端的电压维持在稳压钳位电压，放电均衡开启。