[发明专利]电池组主动均衡系统及主动均衡方法

说明书

电池组主动均衡系统及主动均衡方法，涉及动力电池领域。解决了由于电池组中电池单体存在电性能的差异性，导致整组电池的充放电性能差的问题。包括主控制器、N个执行单元和电池组；每个执行单元包括主动均衡执行装置和电池电压采集装置；电池组包括N个串联连接的电池模块；N个执行单元分别用于对N个电池模块进行电压采集及电压均衡；每个执行单元中的电池电压采集装置用于采集所对应电池模块内的所有电池单体的电压，并将采集的电压结果发送至主控制器，主控制器根据接收的电压结果发出控制指令，主动均衡执行装置根据接收到控制指令对其所对应的电池模块中的电池单体进行电压均衡。主要对电池组进行电压均衡。

技术领域

本发明涉及动力电池领域，尤其涉及一种电池系统主动均衡构架和均衡方法，全新的设计理念和实施方式方法。

背景技术

现在所采用的动力电池系统，主要采用磷酸铁锂电池和三元电池及其他类型电池。此种电池被广泛的应用到新能源汽车领域，储能领域以及电动车领域。而此类电池由于生产工艺的限制，导致了配组的单只电芯(即：电池单体)存在电性能的差异性，即均一性不一致。在使用过程中，不断的充放电导致单体电芯的电压差距越来越大，从而影响到整组电池的充放电性能，对电池整体容量和电池的使用寿命产生了很大的影响。以上问题亟需解决。

发明内容

本发明是为了解决由于电池组中电池单体存在电性能的差异性，导致整组电池的充放电性能差的问题，本发明提供了一种电池组主动均衡系统及主动均衡方法。

电池组主动均衡系统，包括主控制器、N个执行单元和电池组；

每个执行单元包括主动均衡执行装置和电池电压采集装置；

电池组包括N个串联连接的电池模块，每个电池模块中由M个电池单体串联而成；N和M均为整数；

N个执行单元分别用于对N个电池模块进行电压采集及电压均衡；

每个执行单元中的电池电压采集装置用于采集所对应电池模块内的所有电池单体的电压，并将采集的电压结果发送至主控制器，主控制器根据接收的电压结果发出控制指令，对该执行单元中主动均衡执行装置进行控制，主动均衡执行装置根据接收到控制指令对其所对应的电池模块中的电池单体进行电压均衡。

优选的是，每个电池模块中的电池单体的类型为磷酸铁锂电池或三元电池。

优选的是，主控制器通过CAN通讯的方式与N个执行单元进行信息交互。

优选的是，，每个主动均衡执行装置通过控制外部电源供电和控制其所对应的电池模块供电方式中的一种或两种，对相应待均衡电池单体进行补电；

每个主动均衡执行装置通过电阻放电和控制待均衡放电电池单体与其所对应电池模块间能量转换的放电方式中的一种或两种，对相应的待均衡放电电池单体进行放电。

采用所述的电池组主动均衡系统实现的主动均衡方法，该均衡方法包括如下步骤：

步骤一、对电池组中具备均衡条件的电池单体进行标记，标记的类别包括均衡充和均衡放；

步骤二、满足条件一和条件二的情况下，通过所有的电池电压采集装置采集其所对应的电池模块内所有电池单体的电压，并将采集的电压结果发送至主控制器，主控制器根据接收的电压结果计算，获得电池组的1号平均电压以及电池组中所有电池单体之间的最大压差；

条件一为：每个电池模块在充电模式下，各电池单体均有充电电流，且充电时间大于预设时间；

条件二为：在每个电池模块的充电末期时刻；

其中，每个电池模块的充电末期时刻为该电池模块中任意一个电池单体充电电压达到截止电压、充电电流达到预设电流所对应的时刻；