[发明专利]一种改进的锂电池组均衡方法及其均衡电路

权利要求书

1.一种改进的锂电池组均衡方法，其特征在于：所述电池组由若干单体电池串联组成，包括下述步骤：

    （1）对电池组                                                进行分析，为电池组单体电池个数，,且为整数；

（2）收集分析数据；测量并选取m个历史时刻的电压vol，m为大于等于1的整数，并计算得到该时刻的荷电状态SOC和健康状态SOH，再结合各单体电池对应的额定容量cap、均衡持续时间EquiT、均衡电流EquiI，进而得到原始数据矩阵如下：

（3）对原始数据矩阵进行各单体电池间各类数据归一化处理，即针对矩阵中每一列独立进行归一化处理，得到数据矩阵，如下：

为第个单体电池第个信息量归一化后对应的数值，，，、为整数；

（4）单体电池分类

4.1计算矩阵中每个信息量的平均值，继而得到各信息量的平均向量，；

4.2 计算每个单体电池信息向量与平均向量的距离，，计算方法如下：

为电池各信息量的权值，且；

进而得到距离向量

4.3根据上述距离向量对各单体电池进行分类，分成3类，根据设定的距离阈值、遍历矩阵的上三角形部分或下三角形部分，，，；当 时，第个单体电池属于第一类，从而得到第一类单体电池集合为，；当 时，得到第二类单体电池集合为，；当 时，得到第三类单体电池集合为，；

（5）根据步骤（4）得到第一类单体电池集合为，，结合实时采集的单体电池电压得到该时刻的平均电压为；根据设定的电压阈值、遍历，，，对应的实时采集单体电压为；当时，则认为需要进行大电流均衡充电，当时，则认为需要进行小电流均衡放电；当时，则认为需要进行大电流均衡放电；当时，则认为需要进行小电流均衡放电；进而得到需要进行大电流均衡充电的电池集合，，需要进行大电流均衡放电的电池集合，；

（6）根据步骤（4）得到第二类单体电池集合为，，结合实时采集的单体电池电压得到该时刻的平均电压为，；根据设定的电压阈值遍历，，对应的实时采集单体电压为，；当时，则认为需要进行小电流均衡充电，结合步骤（5）中得到的需要小电流均衡充电的单体电池，从而得到需要进行小电流充电的电池集合，；当时，则认为需要进行小电流均衡放电，结合步骤（5）中得到的需要小电流均衡放电的单体电池，从而得到需要进行小电流放电的电池集合，；

（7）采用电池组均衡电路对上述电池集合进行大电流均衡充电，对电池集合进行大电流均衡放电，对电池集合进行小电流均衡充电，对电池集合进行小电流均衡放电，其它电池无需操作，从而达到维护电池组的目的。

2.如权利要求1所述的一种改进的锂电池组均衡方法，其特征在于：步骤（2）中每个单体电池在m个时刻的电压取值均不相同。

3.一种锂电池组均衡电路，电池组由n个单体电池B串联而成，，其特征在于：其包括均衡控制器U、n个能量转移式电路、充放电电路、恒流源VS、恒流负载R、开关KA和开关KC，所述恒流源VS、充放电电路、开关KC、开关KA和单体电池B构成大电流均衡充电电路，所述恒流负载R、充放电电路、开关KC、开关KA和单体电池B构成大电流均衡放电电路；每个能量转移式电路包括变压器T、恒流模块Rx和开关KB，所述变压器T的主线圈的输入端相互串联，并连接电池组的正极，所述变压器T的主线圈的输出端相互串联，并连接电池组的负极，每个能量转移式电路连接在对应单体电池的正负极，所述均衡控制器U控制开关KA、开关KB、开关KC的导通和断开。

4.如权利要求3所述的一种锂电池组均衡电路，其特征在于:所述开关KC为双刀双掷开关。

5.如权利要求3所述的一种锂电池组均衡电路，其特征在于:所述单体电池B正负极连接在变压器T的副线圈的两端，所述恒流模块Rx的一端连接在单体电池的正极，恒流模块Rx的另一端连接在副线圈的输入端。

6.如权利要求3所述的一种锂电池组均衡电路，其特征在于：所述恒流负载R包括集成电路U1、三极管Q1、电源BAT和滑动电阻RS，所述集成电路U1的负极输入端连接三极管Q1的集电极，集成电路U1的输出端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接电源BAT的正极，三极管Q1的集电极连接滑动电阻RS的一端，滑动电阻RS的另一端连接到电源BAT的负极。