[发明专利]一种动力锂电池组能量均衡电路及控制方法

权利要求书

1.一种动力锂电池组能量均衡电路及控制方法，其特征在于：均衡电路将电池选择网络和Buck-Boost电路结合，实现任意一节单体锂电池与锂电池组间或单体锂电池与单体锂电池间能量转移，采用基于单体锂电池SOC的电池组均衡控制方法从而实现动力锂电池组能量均衡。

2.根据权利要求1所述的一种动力锂电池组能量均衡电路，其特征在于：由电感、电容、二极管和MOSFET组成一个Buck-Boost均衡电路；当电池组中某节单体电池SOC过高时，首先通过开关选择网络选择该电池使其与均衡电路相连，然后通过MCU产生的PWM波导通均衡电路中的MOS管，使单体电池多余的能量储存在均衡电路中的电感里，当MOS管关闭时，电感能量转移到电容中；通过电容将能量转移到整个电池组，也可以通过开关选择将电容中储存的能量转移到某个低电量的单体电池中。

3.根据权利要求1所述的一种动力锂电池组能量均衡电路，其特征在于：采用霍尔传感器H1和表贴式采样电阻Rm分别检测母线电流I_cell和均衡电流I_balance；其中，均衡电流检测方法为：将表贴式采样电阻Rm与电感串联，将Rm两端的电压通过差分放大器将电压信号的幅值范围放大至MCU的A/D采样范围内，再利用HCPL7800对信号进行隔离放大，最后通过电压跟随器将电压信号传到MCU中。

4.根据权利要求1所述的一种动力锂电池组能量均衡控制方法，其特征在于，所述的一种基于单体电池SOC的电池组能量均衡控制方法，其步骤为：

步骤1、利用电压传感器、电流传感器和温度传感器对单体锂电池的电压、电流和温度进行检测，然后采用扩展卡尔曼滤波算法估算单体锂电池的SOC；

步骤2、根据估算得到的单体锂电池的SOC，查找到电池组中SOC值最大和最小的电池单体，并计算整个电池组的平均SOC；

步骤3、计算电池组中每一节单体锂电池SOC与平均值偏差ΔSOC，以ΔSOC作为是否开启均衡控制的判断依据；

步骤4、每当出现偏差ΔSOC超出阈值的情况，MCU确定需要均衡的电池编号，然后输出PWM波，控制相对应的开关从而进行均衡，最终实现任意一节电池单体与电池组间或电池单体与单体间能量的双向传递。