[发明专利]锂电池的能量均衡方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种锂电池的能量均衡装置及方法，应用于包括多个电池串的锂电池组中，每一所述电池串包括多个单体电池，所述锂电池的能量均衡装置包括：主控模块和与所述主控模块电连接的多个均衡模块；其中，多个所述均衡模块分别与多个所述电池串一一对应，每一所述均衡模块与对应的所述电池串电连接，用于监测对应的所述电池串的状态信息以供所述主控模块读取；所述主控模块用于根据读取的所有所述状态信息，判断需要进行能量均衡的电池串，并向所述电池串对应的所述均衡模块发送均衡指令，以使所述均衡模块根据所述均衡指令对对应的所述电池串进行能量均衡。该装置能够同时兼顾灵活性、可靠性、均衡效率和成本。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂电池的能量均衡方法及装置。

背景技术

近年来，锂电池由于使用寿命长和运行安全等优点，在储能行业得到了广泛的应用。但锂电池组内的单体电池之间的不一致性普遍存在，主要表现为单体电池的内阻、容量和开路电压等不一致，随着单体电池使用次数的增多、长时间自放电和温差影响，单体电池之间的性能差异将会越来越大，从而缩短锂电池的使用寿命并降低其运行的安全性。

现阶段，通常采用均衡方法提高单体电池之间的一致性，现有技术中的主动均衡方法通常包括电感储能式、电容储能式、反击电源式和变压器互联式等均衡方法，但无论采用哪种均衡方法，均不可能兼顾高灵活性、高可靠性、高均衡效率和低成本等关键指标，特别是在灵活性上，由于锂电池组中单体电池的数量不断变化，目前市面上还没有相关均衡方法能适应单体电池数量大范围变化的情况。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种锂电池的能量均衡方法及装置。

第一方面，本发明实施例提供一种锂电池的能量均衡装置，应用于锂电池组中，所述锂电池组包括多个电池串，每一所述电池串包括多个单体电池，所述锂电池的能量均衡装置包括：

主控模块和与所述主控模块电连接的多个均衡模块；其中，

多个所述均衡模块分别与多个所述电池串一一对应，每一所述均衡模块与对应的所述电池串电连接，用于监测对应的所述电池串的状态信息以供所述主控模块读取；

所述主控模块用于根据读取的所有所述状态信息，判断需要进行能量均衡的电池串，并向所述电池串对应的所述均衡模块发送均衡指令，以使所述均衡模块根据所述均衡指令对对应的所述电池串进行能量均衡。

进一步地，所述锂电池的能量均衡装置还包括：

与所述主控模块电连接的开关模块，所述开关模块包括多个并联的开关，所述开关模块用于在所述主控模块的控制下闭合或断开，以控制所述锂电池组启用或停用。

进一步地，所述主控模块包括单片机、开关驱动电路、电源管理电路、通讯电路、人机交互电路、电流检测电路和保护电路。

进一步地，所述主控模块分别与多个所述均衡模块通过RS485通讯总线电连接。

进一步地，所述均衡模块包括全桥DC/DC单元、通讯单元和监测单元。

第二方面，本发明实施例提供一种锂电池的能量均衡方法，应用于如上所述的锂电池的能量均衡装置中，所述锂电池的能量均衡方法包括：

每一均衡模块监测对应的所述电池串的状态信息，并将所述状态信息以供主控模块读取；

所述主控模块根据读取的所有所述状态信息，判断需要进行能量均衡的电池串，并向所述电池串对应的所述均衡模块发送均衡指令；

接收到所述均衡指令的每一所述均衡模块根据所述均衡指令对对应的所述电池串进行能量均衡。

进一步地，所述状态信息包括所述电池串的电压值，所述主控模块根据读取的所有所述状态信息，判断需要进行能量均衡的电池串，包括：