[发明专利]一种综合式的锂电池组均衡电路及均衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种综合式的锂电池均衡方案，尤其是一种用于串联锂电池组的综合式的锂电池组均衡电路及均衡方法。

背景技术

在新能源汽车领域，动力锂电池被广泛串联使用，用于驱动汽车、回收制动能量等等。然而，电池由于生产制造过程中的差异会导致其存在不一致现象，在成组的过程中通过精心挑选，选用一致性好的电池串联，以减小锂电池组的不一致性。不过在其使用过程中，由于安装和使用条件的差异，依然会导致锂电池组的不一致性差异加大。如果不加以管理，会导致电池加速老化，储存能力减少直至报废，因此，必须对电池进行均衡来改善电池的不一致问题，提高锂电池组的寿命和效率。

针对均衡管理，目前主要有两种技术，耗散性均衡和非耗散型均衡。耗散性均衡通过并联电阻对电池放电的形式，将锂电池组中能量较高的单体的能量释放掉，该方式操作简单，均衡效果明显，是目前实际应用中最广泛使用的方法。非耗散型均衡是通过储能元器件(电感、电容)，将能量较高单体的能量进行转移，补充给能量较低单体的均衡方法。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供了一种综合式的锂电池组均衡电路及均衡方法，以解决锂电池组在使用过程中逐渐拉大的不一致性问题。

本发明为解决技术问题，提供了一种综合式的锂电池组均衡电路及均衡方法。

一种综合式的锂电池组均衡电路，其结构特点是，锂电池组由多节电池串联而成，包括电池B1、电池B2和电池B3；所述锂电池组均衡电路包括A/D采样模块，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5，二极管D1、二极管D2，电池B1、电池B2、电池B3，电感L1、电感L2，开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3，组合开关管Q4、组合开关管Q5、组合开关管Q6，光耦1、光耦2、光耦3；

所述A/D采样模块分别接串联锂电池组的每一节电池B1、电池B2、电池B3，所述电容C1、电阻R2组成RC低通滤波电路；所述电阻R1的两端分别接锂电池组的负极和开关管Q1低电位端；

所述电阻R2的一端与电容C1的一端相连接且连接点与所述A/D采样模块相连接，所述电阻R2的另一端与锂电池组中电池B3的正极相连接，所述电容C1的另一端、电阻R3的一端、电容C2的一端相连接且连接点与所述A/D采样模块相连接；电阻R3的另一端与锂电池组中电池B2的正极相连接，电容C2的另一端、电阻R4的一端、电容C3的一端相连接且连接点与所述A/D采样模块相连接；电阻R4的另一端与锂电池组中电池B1的正极相连接，电容C3的另一端、电阻R5的一端、电容C4的一端相连接且连接点与所述A/D采样模块相连接，电阻R5的另一端与锂电池组中电池B1的负极相连接并接地，电容C4的另一端接地；

所述电感L1第一接线端接串联锂电池组中电池B1、电池B2串接点，所述电感L1第二接线端接开关管Q2的低电位端；所述电感L2第一接线端接串联锂电池组中电池B2、电池B3串接点，所述电感L2第一接线端接开关管Q3的低电位端；

所述开关管Q1的高电位端接串联锂电池组中电池B1、电池B2串接点，所述开关管Q2的高电位端接串联锂电池组中电池B2、电池B3串接点，所述开关管Q3的高电位端接串联锂电池组中电池B3的正极；

所述开关管Q1的控制端接组合开关管Q6的结合点，所述开关管Q2的控制端接组合开关管Q5的结合点，所述开关管Q3的控制端接组合开关管Q4的结合点，所述组合开关管Q4的高电压端接电池B3正极；所述组合开关管Q4的低电压端接电池B2、电池B3串接点，所述组合开关管Q4的控制端接光耦1的输出端，所述组合开关管Q5的高电压端接电池B2、电池B3串接点，所述组合开关管Q5的低电压端接电池B1、电池B2串接点，所述组合开关管Q5的控制端接光耦2的输出端，所述组合开关管Q6的高电压端接电池B2、电池B3串接点，所述组合开关管Q6的低电压端接地，所述组合开关管Q6的控制端接光耦3的输出端，所述光耦1、光耦2、光耦3分别接I/O开关信号；

所述二极管D1的负极接开关管Q2的低电位端，所述二极管D1的正极接串联锂电池组中电池B1的负极；所述二极管D2的负极接开关管Q3的低电位端，所述二极管D2的正极接串联锂电池组中电池B2、电池B3的串接点。

本发明的一种综合式的锂电池组均衡电路还具有以下技术特点。