[发明专利]一种主动均衡电路及方法

说明书

本发明提供一种主动均衡电路及方法，该主动均衡电路包括：单片机和N个均衡电路，单片机计算电池模组中的电芯的电池荷电状态并记录，在电池模组放电的过程中，若检测到电池电荷状态为百分之零的电芯，控制均衡电路开启降压模式，并控制电池模组对电池荷电状态为百分之零的电芯进行电量补充，在电池模组充电的过程中，若检测到电池电荷状态为百分之百的电芯，控制均衡电路开启升压模式，并控制电池荷电状态为百分之百的电芯将电量转移至电池模组内。在本方案中，通过计算电池模组中的电芯的电池荷电状态，从而确定需要均衡的电芯，能够减少主动均衡电路器件的成本，且能够提高电池模组的可用电量及电池包的循环使用寿命。

技术领域

本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种主动均衡电路及方法。

背景技术

随着科学技术的发展，电池作为储能设备运用在生活的各个方面，例如：新能源发电、电动汽车以及工业设备等。

为了减少电池的污染，常利用多个回收的二手电池串联形成电池模组，作为储能设备，由于电池模组中二手电池的内部性能存在差异，使二手电池串联形成电池模组存在水桶效应，易造成电池模组中的单个电芯之间出现容量不均衡现象，因此需要对电池模组中的单个电芯之间出现容量不均衡现象进行均衡管理。

目前，常通过电池均衡技术对电池模组中的单个电芯之间出现容量不均衡现象进行均衡管理，其中，电池均衡技术有两种均衡管理方式，一种为被动均衡，由于电池模组中二手电池的内部性能存在差异，使得电池模组需要过大的均衡电流，而被动均衡只能提供很小的均衡电流，从而导致被动均衡管理的效率降低，且影响电池包的使用性能。另一种为主动均衡，通过在主动均衡电路中设置隔离变压器来对电池模组进行均衡管理，可以为电池模组提供过大的均衡电流，但是设置隔离变压器的主动均衡器件成本较高，且导致电池模组的可用电量低，从而影响电池包的循环使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种主动均衡电路及方法，以解决现有技术中主动均衡器件成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面公开了一种主动均衡电路，所述主动均衡电路包括：单片机和N个均衡电路，每一均衡电路分别与单片机、电池模组，以及所述电池模组中的一电芯相连，N的取值与电芯的个数相同；

所述单片机通过所述均衡电路与电池模组以及所述电池模组中的一个电芯相连；

所述单片机计算所述电池模组中电芯的电池荷电状态并记录，在电池模组放电的过程中，若检测到电池电荷状态为百分之零的电芯，控制所述均衡电路开启降压模式，并控制所述电池模组对电池荷电状态为百分之零的电芯进行电量补充；

在电池模组充电的过程中，若检测到电池电荷状态为百分之百的电芯，控制所述均衡电路开启升压模式，并控制所述电池荷电状态为百分之百的电芯将电量转移至电池模组内。

可选的，所述均衡电路包括：第一开关管、第一电感、第二开关管和光电耦合器；

所述电池模组与所述第一开关管的第一端相连，所述第一开关管的第二端与所述单片机相连，所述第一开关管的第三端与所述第二开关管的第一端相连；

所述第一开关管与所述第二开关管连接的公共端与所述第一电感相连；

所述第一电感与所述电芯的正极连接；

所述第二开关管的第二端与所述单片机相连，所述第二开关管的第三端与所述光电耦合器的第三端相连；

所述光电耦合器的第四端与所述电芯的负极连接；

所述光电耦合器的第一端和第二端与所述单片机连接；

所述单片机控制所述均衡电路开启降压模式时具体为：控制所述光电耦合器闭合，所述第一开关管导通，使所述电池模组释放电流经过第一电感对所述电芯进行充电；