[发明专利]全互通磁路网络式电池自动均衡补偿系统和控制方法

权利要求书

1.一种全互通磁路网络式电池自动均衡补偿系统，其特征在于，包括：

多个充放电单元，每个所述充放电单元均包括相互连接的单元电池、单元充放电开关和单元线圈，所述单元充放电开关具有单元充电控制接口和单元放电控制接口；

公用磁路，与所述多个充放电单元的多个单元线圈相互耦合；

参数采集模块，与控制模块相连，用于对所述多个充放电单元对应的多个单元电池均进行参数采集得到多个电池参数，并将所述多个电池参数发送给所述控制模块，所述多个电池参数包括与所述多个充放电单元对应的多个单元电池的电池电压；

所述控制模块，与每个充放电单元中的单元充放电开关的单元充电控制接口和单元放电控制口分别相连，在所述多个电池电压之间存在两个单元电池的电压差值超过设定的第一电圧差值时，选择电压差值超过所述设定的第一电压差值的两个单元电池所在的两个充放电单元中电压低的作为用于充电的充放电单元，且选择电压高的作为用于放电的充放电单元，并使所述用于充电的充放电单元和所述用于放电的充放电单元的单元充放电开关同时导通，组成所述用于放电的充放电单元的单元线圈通过所述公用磁路直接向所述用于充电的充放电单元的单元线圈传递电能的变换系统，进行单元电池之间点对点的电量均衡；

其中，还包括：

模块线圈，与所述公用磁路相互耦合；

模块充放电开关，与所述模块线圈和模块电池相连，所述模块充放电开关具有模块充电控制接口和模块放电控制接口，所述模块充电控制接口和所述模块放电控制接口分别与所述控制模块相连，所述模块电池由所述多个充放电单元对应的多个单元电池串接组成；

其中，所述控制模块还用于存在一个充放电单元中单元电池的电池电压与所述多个电池电压的平均电圧的差值超过设定的第二电压差值时，选择单元电池的电池电压低于所述多个电池电压的平均电圧且差值超过所述第二电压差值的单元电池所在的充放电单元作为充电的充放电单元，并控制所述充电的充放电单元中的单元充放电开关和所述模块充放电开关同时导通，以使所述模块线圈通过所述公用磁路向所述充电的充放电单元中单元线圈传递电能，进行所述模块电池向所述充电的充放电单元中的单元电池之间进行电量补偿；

其中，所述控制模块通过对连接的各个充放电开关选择控制由单元线圈、所述公用磁路和单元线圈组成的被控高频变换电路，分时分别控制不同的充放电单元的单元电池之间进行充放电和电量均衡补偿；在不同的充放电单元的单元电池之间进行充放电和电量均衡补偿时对电池电化学的滞后效应采用脉冲式闭环控制系统进行控制，所述脉冲式闭环控制系统根据电池电压差值大小控制脉冲宽度，通过所述控制模块同时发出两路高频脉冲控制用于充电的充放电单元中的单元充放电开关和用于放电的充放电单元中的单元充放电开关闭合运行，调节充放电电流大小和充入电池电量，在电池电压差值进入预设的系统误差范围之内时，电量均衡控制自动终止；其中，所述脉冲式闭环控制系统采集电池参数与进行电量均衡控制是分时的，不同容量电池的脉冲闭环控制系统的参数和采样周期不同。

2.根据权利要求1所述的全互通磁路网络式电池自动均衡补偿系统，其特征在于，所述控制模块还用于存在一个充放电单元中单元电池的电池电压低于设定的最低允许电压，且所述单元电池的电池电压持续下降或趋于零时，确定所述单元电池开路，控制所述模块电池对开路的单元电池进行开关电路允许的最大电流连续充电补偿，维持所述开路的单元电池继续放电运行。

3.根据权利要求1或2所述的全互通磁路网络式电池自动均衡补偿系统，其特征在于，还包括：

上联模块电池单元，所述上联模块电池单元包括相互连接的上联模块线圈、上联模块电池和上联模块充放电开关，所述上联模块充放电开关具有上联模块充电控制接口和上联模块放电控制接口，所述上联模块充电控制接口和所述上联模块放电控制接口分别与所述控制模块相连；

其中，所述上联模块线圈和所述公用磁路相耦合，所述控制模块控制所述参数采集模块进行数据采集得到所述上联模块电池的电池参数，在所述上联模块电池的电压大于所述模块电池的电压超过设定的第三电压差值时，控制所述上联充放电开关和所述模块充放电开关同时导通，以通过所述上联模块电池对所述模块电池进行充电和电量均衡。