[发明专利]一种电池管理系统动态均衡方法及其动态均衡电路

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理系统，特别是涉及一种电池管理系统动态均衡方法及其动态均衡电路。

背景技术

现有铁锂电池管理系统有多种方案。最常用的是采用如图1所示的能耗均衡电路，简单实用，通过分别作为开关的S1、……Sn的稳压管D1、……Dn或其他控制电路，在单节电池BT1或BTn电压过高时，自动接通单节电池BT1或BTn的旁路支路，提供分流，使流过电池BT1或BTn的电流减小，避免电池BT1或BTn过压，其缺陷是能量损耗大，电阻需要散热，只能用于小功率电路中；如图2所示能量转移式平衡电路可以用于大中功率电路中，通过变换电路专门给过低电压电池2单独充电，或者通过变换电路专门给过高电压电池5单独放电，从而使各个单节电池1～6电压都在可控范围内，其缺陷是只能用于少量电池串联的电路，否则，变换电路采用太多的双向开关及其控制电路，成本过高，而且变换电路的变压器抽头太多，难以规模化实施和应用。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种电池管理系统的动态均衡方法。

本发明所要解决的另一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种电池管理系统的动态均衡电路。

本发明所要解决的再一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供另一种电池管理系统的动态均衡电路

本发明动态均衡方法的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种电池管理系统的动态均衡方法的特点是：

采用双向隔离变换器以及设有嵌入式控制软件的CPU的开关控制电路，所述开关控制电路控制极性选择开关组和电池选择开关组。

依次有以下步骤：

1)由嵌入式控制软件检测各组顺序串联的电池组中的各个单节电池电压；

2)由CPU判断需要单独充电或放电的电压过低或过高的单节电池的位号；

3)由CPU发出控制命令，控制选通相应的极性选择开关组将汇集母线进行极性变换，同时控制选通相应的电池选择开关组进行极性匹配，并控制双向隔离变换器工作方向，将需要单独充放电的电压过低或过高的单节电池接入到汇集母线上充电或放电，实现能量转移；

4)重复步骤1)～3)，直至各组顺序串联的电池组中的各个单节电池电压在设定的允许误差范围内，达到动态均衡。

本发明动态均衡方法的技术问题通过以下技术方案予以解决。

所述步骤3)是控制双向隔离变换器正向工作，将需要单独充电的电压过低的单节电池接入到汇集母线上充电，实现能量转移。

所述步骤3)是控制双向隔离变换器反向工作，将需要单独放电的电压过高的单节电池接入到汇集母线上放电，实现能量转移。

所述嵌入式控制软件是基于嵌入式CPU芯片为载体的软件，由计算机编程后生成机器码文件，通过相应的烧录装置写入CPU芯片，且在CPU上电后自动运行。

所述CPU是具有多路模拟/数字(Analog/Digital，缩略词为A/D)转换输入接口和多路高速输入/输出(Input/Output，缩略词为I/O)接口的CPU。

本发明一种动态均衡电路的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种电池管理系统的动态均衡电路，包括至少一个用于实现能量转移的双向隔离变换器，所述双向隔离变换器的正向输入端与总母线连接，将总母线的能量变换为正、负电压输出，所述双向隔离变换器的数量与顺序串联的电池组的数量相同，对相应的至少一组顺序串联的电池组进行管理。

这种电池管理系统的动态均衡电路的特点是：

所述双向隔离变换器的正、负电压输出是相互隔离的两路正、负电压输出。

所述双向隔离变换器的后级设有由两个极性选择开关组成的双路极性选择开关组，所述双路极性选择开关组的两个极性选择开关的一端分别与双向隔离变换器的一路正电压输出端连接，两个极性选择开关的另一端分别与两条一对的汇集母线中的一条连接，双向隔离变换器的两路负电压输出端分别相应与另一个极性选择开关连接的两条一对的汇集母线中的一条连接，用于实现汇集母线的极性变换。