[发明专利]一种串联电池电压均衡方法及均衡电路

说明书

本发明提供一种串联电池电压均衡方法及均衡电路，该方法在充电过程中如果发现有任何单体电池的电压高出平均电压一个门限值，则通过放电电路对该电池进行放电，使其电压降低到平均值，该电路是采用一个芯片实现对电池组中单体电池的均衡。由于只在电池充电过程中进行均衡，其它时间不对电池进行放电，克服了目前的均衡系统的不足。

技术领域

本发明涉及动力电池使用领域，特别涉及一种大量电池串联时的电池均衡方法及均衡电路。

背景技术

随着环境污染的加剧， 电动汽车等新能源技术得到了全世界的关注以及快速的发展， 而其中电池储能成为了电动汽车发展的瓶颈。由于电动汽车续驶里程的要求以及电池单体本身低电压低容量的限制， 在动力电池组中需要大量的电池单体串联以提供所需的驱动电压及行驶能力。 但是， 由于现有制造技术以及不可避免的温度等外部环境差异，导致大量单体之间的初始容量、工作电压、剩余容量等不可能完全一致，造成电池使用过程中个别单体过充过放，影响电池使用寿命与安全。而且由于 “木桶效应” 的存在影响整个电池包的容量， 正反馈效应使得容量小的电池单体 “亏损” 越发严重。一个好的电池均衡技术能够很大程度上减低电池单体之间的不一致性， 从而有效的避免电池包中某些电池单体的过充电或过放电的发生， 从而保持电池包的使用特性。 因此，电池均衡技术在电动汽车电池管理系统中占有重要位置。这里，电池包括目前普遍使用的蓄电池如铅酸蓄电池、锂电池等化学电池，超级电容等物理电池，不论是化学电池还是物理电池在串联时都会由于单体电池个体差异需要进行均衡。

中国专利公开号CN 104113110 A公开了一种电池均衡电路，该电池均衡电路包括：

电池组， 包括 N 个串联的电池单体， 其中， 电池单体根据编号分为奇数组和偶数组， 每个电池单元具有阳极和阴极， N 为大于 1 的整数。

电感， 用于储存并释放能量。

均衡控制开关， 包括 N+1 个可控开关， 其中 N 为电池单体数目。

可控开关将电池单体阳极和阴极连接于所述电感， 其中， 可控开关根据编号分为奇数组和偶数组， 奇数组可控开关共同接于电感一极， 偶数组可控开关共同接于电感另一极 。

均衡控制器， 用于检测电池单体实时电压、 电流、 SOC 等数据并处理， 制定均衡控制策略， 控制均衡控制开关启闭。

该均衡电路通过实时监测电池单体电压或 SOC， 判断需要均衡单体， 实现单体与单体之间或者单体电池与多节电池之间的能量转移。

但是由于该电路中需要一直处于均衡过程中，使各电池之间有能量转移，在能量转移过程中，有能量的损耗，甚至可能使产品发热，影响产品的寿命，同时还不适合于做集成电路。

发明内容

本发明的目的就是克服目前串联电池组中各均衡电路的不足，提供一种串联电池电压均衡方法及均衡电路，该方法是只在电池充电过程中进行均衡，其它时间不对电池进行放电。

本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种串联电池电压均衡方法，该方法在充电过程中如果发现有任何单体电池的电压高出平均电压一个门限值，则通过放电电路对该电池进行放电，使其电压与降低到平均值。

由于只在电池充电过程中进行均衡，其它时间不对电池进行放电，克服了目前的均衡系统的不足。

进一步的，上述的串联电池电压均衡方法中，包括以下步骤：

步骤1、实时测量串联的电池组中每个单体电池的平均电压；

步骤2、判断电池组是否在充电过程中，如果在充电过程中，则转向步骤3，否则结束此次均衡过程；

步骤3、实时检测单体电池的实时电压；