[发明专利]一种电池均衡管理系统及其均衡管理方法

说明书

本发明提出一种电池均衡管理系统及其均衡管理方法。本发明利用状态监测模块监测电池状态，控制模块根据电池状态控制单体均衡模块和组均衡模块实现充放电电路中电量的均衡，通过重构模块实现电池的替换。从而，不断可以准确的对充放电电路进行电量均衡，还可以实现对故障电池的替换，大大延长了充放电单路的工作寿命。

技术领域

本发明涉及车辆零配件的技术领域，尤其涉及一种电池均衡管理系统及其均衡管理方法。

背景技术

在动力电池的生产制造和使用过程中的差异性，造成了动力电池单体天然就存在着不一致性。不一致性主要表现在单体容量、内阻、自放电率、充放电效率等方面。单体的不一致，必然的带来了动力电池包容量的损失，进而造成寿命的下降。同时，电池单体的不一致，会随着时间的推移，在温度以及振动条件等随机因素的影响下进一步恶化，使得参数向着离散化方向发展。目前，解决这个问题的方法之一就是通过电池管理系统对电池组实施均衡。

当前的车辆中，大多数电池均衡管理系统是基于电池端电压进行均衡控制。这种系统中，当电池使用次数过多，电池电解液浓度、内阻等其他内部形状发生改变时，再通过电压判断均衡，容易造成较大的误差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种电池均衡管理系统及其均衡管理方法及其均衡管理方法。本发明利用状态监测模块监测电池状态，控制模块根据电池状态控制单体均衡模块和组均衡模块实现充放电电路中电量的均衡或者电池的替换。从而，不断可以准确的对充放电电路进行电量均衡，还可以实现对故障电池的替换，大大延长了充放电单路的工作寿命。

具体地，本发明一方面在于，提供一种电池均衡管理系统，包括，充放电电路、状态监测模块和控制模块，其还包括：至少一个单体均衡模块、至少一个组均衡模块和至少一个重构模块，其中，所述充放电电路中包括至少一个电池组，所述电池组之间相互串联，所述电池组中包括至少一个单体电池，所述单体电池之间相互串联，所述状态监测模块，连接到充放电电路，用于监测充放电电路中的单体电池的电池状态；所述控制模块，与所述状态监测模块连接，用于根据所述电池状态生产均衡指令或者重构指令；所述单体均衡模块，连接于单体电池两端，用于接收并根据所述均衡指令控制单体电池与单体电池之间的均衡管理，组均衡模块，连接于电池组的两端，用于接收并根据所述均衡指令控制组电池与组电池组之间的均衡管理，所述单体均衡模块与组均衡模块协同控制单体电池与电池组之间的均衡管理，重构模块，连接于单体电池两端，用于接收并根据所述重构指令控制所述单体电池的工作状态。

优选的，上述电池均衡管理系统中，所述单体均衡模块包括单体均衡电路，所述单体均衡电路中包括第一开关、第二开关及单体变压器，其中所述单体变压器的第一侧连接于所述单体电池的两端，且在所述单体变压器的第一侧与所述单体电池之间设置有第一开关，所述单体变压器的第二侧与其他所述单体均衡模块中单体变压器的第二侧并联，所述单体变压器的第二侧与其他所述单体均衡模块中单体变压器的第二侧之间设置有第一开关，所述单体变压器的第一侧的输入端与所述单体变压器的第二侧的输出端之间以及所述单体变压器的第二侧的输出端与所述单体变压器的第一侧的输入端之间分别设置有第二开关。

优选的，上述电池均衡管理系统中，所述组均衡模块包括组均衡电路，所述组均衡电路中包括第一开关、第二开关及组变压器，所述组变压器的第一侧连接于所述电池组的两端，且在所述组变压器的第一侧与所述电池组之间设置有第一开关，所述组变压器的第二侧与其他所述组均衡模块中组变压器的第二侧并联，所述组变压器的第二侧与其他所述组均衡模块中组变压器的第二侧之间设置有第一开关，所述组变压器的第一侧的输入端与所述组变压器的第二侧的输出端之间以及所述组变压器的第二侧的输出端与所述组变压器的第一侧的输入端之间分别设置有第二开关。

优选的，上述电池均衡管理系统中，所述第一开关为三级管及二极管并联形成的开关电路、MOSFET开关或单控开关；所述第二开关为三级管及二极管并联形成的开关电路或MOSFET开关。