[发明专利]一种蓄电池组均衡电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池的电池管理与保护系统技术，尤其是一种蓄电池组均衡电路及方法。

背景技术

蓄电池作为能量存储介质，已经广泛应用于社会的各行各业，特别是近年来在通信电源、EPS应急电源、UPS电源、LED照明、电动工具、航空航天、各种电动车辆、太阳能发电、风力发电、国家智能电网、高压直流供电系统、冶金电镀等行业中，作为动力或电源能量的储存系统，各种高效率、高环保的新能源电池已经被视为最关键的组件之一。在对以多节串联方式工作的电池组每次进行充电、放电以后，电池组里每个蓄电池的特性都会不一样，如端电压、电池内阻、老化程度、剩余电量（SOC）、电池健康程度（SOH）等，这些重要的参数还会随着时间的推移进一步加剧，严重影响串联蓄电池组的使用寿命。

发明内容

针对现有的串联蓄电池组存在的上述问题，现提供一种蓄电池组均衡电路及方法。

具体技术方案如下：

一种蓄电池组均衡电路，包括蓄电池组，所述蓄电池组包括多个相互串联的蓄电池，其中，所述蓄电池组中每个蓄电池均连接有独立的充放电电路，所述充放电电路控制对应的所述蓄电池处于充电或放电状态；

还包括一储能装置，所述储能装置分别于所述蓄电池组中的每个蓄电池连接，每个所述蓄电池连接的充放电电路控制所述蓄电池向所述储能装置放电或者由所述储能装置处获得电能；

还包括电压侦测装置，所述电压侦测装置包括多个侦测端，所述侦测端分别于所述蓄电池组中的每个蓄电池连接用于侦测每个所述蓄电池的电压，

还包括一控制装置，所述控制装置的输入端与所述电压侦测装置连接，所述控制装置的多个输出端分别与所述蓄电池组中的每个蓄电池的充放电电路的控制端连接，所述控制装置根据所述电压侦测装置的侦测结果控制所述蓄电池组中的蓄电池处于充电或放电状态。

优选的，所述充放电电路主要由相互串联的充电电路和放电电路形成；

所述充电电路主要由相互并联的第一通断控制部件和第一电流导向部件形成，所述第一通断控制部件接通时所述充放电电路对应的蓄电池处于充电状态，所述第一电流导向部件允许流过的电流与所述蓄电池的充电电流方向相反；

所述放电电路主要由相互并联的第二通断控制部件和第二电流导向部件形成，所述第二通断控制部件接通时所述充放电电路对应的蓄电池处于放电状态，所述第二电流导向部件允许流过的电流与所述蓄电池的放电电流方向相反；

所述充放电电路的控制端主要由所述第一通断控制部件的控制端和所述第二通断控制部件的控制端形成。

优选的，所述储能装置包括多个与每个所述蓄电池分别对应的连接部件，所述蓄电池与对应的所述充放电电路及对应的所述连接部件串联。

优选的，所述储能装置的连接部件主要由顺序串联的第一绕组、第二绕组和第一整流部件，以及与所述第二绕组和第一整流部件并联的第二整流部件形成；

所述第一绕组的正极形成所述连接部件的输入端并与对应的所述蓄电池的正极方向连接；

所述第一整流部件与所述第二整流部件的合流点形成所述连接部件的输出端；

所述第一整流部件的整流方向与对应的所述蓄电池的充电电流方向相同；

所述第二整流部件的整流方向与对应的所述蓄电池的放电电流方向相同。

优选的，所述第一通断控制部件和所述第二通断控制部件为NMOS开关或者PMOS开关。

优选的，第一电流导向部件和/或所述第二电流导向部件为二极管。

优选的，所述储能装置还包括多个与每个蓄电池分别对应且相互并联的第三绕组，所述第三绕组与所述对应的所述连接部件中的所述第一绕组和所述第二绕组形成互感电路。

优选的，所述第一整流部件和/或所述第二整流部件为肖特基二极管或者快恢复二极管。

优选的，所述控制装置向所述第一通断控制部件输出恒定电平信号，所述控制装置向所述第二通断控制部件输出脉码调制信号。

优选的，所述储能装置为闭合高频磁变压器、开气隙高频磁变压器、开环非饱和电感、非饱和磁柱电感或者磁棒电感。

优选的，所述蓄电池为钴酸锂电池、锰算锂电池、钛酸锂电池、磷酸铁锂电池、钠硫电池、镍氢电池或者镍镉电池。