[发明专利]一种电池组均衡控制系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种电池组均衡控制系统及其控制方法，包括采集模块，用于采集电池模组中电池单体的当前状态信息；保护电路，连接于监测控制单元和电池组之间，用于对电池组出现过放、过充时实现对硬件的保护；监测控制单元，用于获取采集模块的信息，并对监测结果判断单体电池的温度及电压值是在预设值范围内，若是则控制均衡单元电路对锂离子动力电池组进行均衡放电或充电，实现电池单体之间的状态均衡；均衡单元电路，用于对电池模组中各个电池单体充电电流进行均衡控制以使电池单体的电压达到相同的标准值。本发明能够避免电池模组在充电时，长时间处于电压不均衡的情况，提高电池模组的使用寿命以及电池系统能量的使用率。

技术领域

本发明涉及电池管理系统领域，具体涉及一种电池组均衡控制系统及其控制方法。

背景技术

电池管理系统(BMS)作为锂电池动力系统中的关键部件，是电池和整个动力系统的联接纽带。电池管理系统主要是通过实时监测电池参数(电压、电流、温度等)，判断出电池当前的工作状态，若存在不平衡则通过均衡控制单元使整个锂电池组回归到基本平衡态。

锂电池均衡控制的方案主要分为能量耗散型和非能量耗散型两大类型。由于节能减排是国家发展的主题，因此非能量耗散型是整体发展的趋势，但是在实际推广中也要考虑成本因素和复杂程度。

在电池的充放电过程中，由于电池的物理特性的变化，使电池的内阻发生变化，各电池模组的一致性降低，造成电池性能损坏，从而降低了电池组的使用寿命，每个电池模组的电压具有不相等性，给后期电池系统的控制带来很多问题，以及长时间处于不相等的电压条件下，导致后期的电池系统能量使用率急速下降，最终导致电动汽车的续航里程数急速下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池组均衡控制系统及其控制方法，避免电池模组在充电时，长时间处于电压不均衡的情况，提高电池模组的使用寿命以及电池系统能量的使用率。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种电池组均衡控制系统，包括：采集模块，用于采集电池模组中电池单体的当前状态信息，所述状态信息包括温度值、电压值及电流值；保护电路，连接于监测控制单元和电池组之间，用于对电池组出现过放、过充时实现对硬件的保护；监测控制单元，用于获取采集模块的信息，并对监测结果判断单体电池的温度及电压值是在预设值范围内，若是则控制均衡单元电路对锂离子动力电池组进行均衡放电或充电，实现电池单体之间的状态均衡；均衡单元电路，用于对电池模组中各个电池单体充电电流进行均衡控制以使电池单体的电压达到相同的标准值。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述采集模块包括电压采集模块、温度采集单元及电流检测单元，所述电压采集模块及温度采集模块的输入端与电池模组连接，电压采集模块及温度采集模块的输出盾与检测控制单元的输入端连接，所述电流检测单元的输入与均衡单元电路的输出端连接，电流检测单元的输出端与监测控制单元的输入端连接。

所述均衡单元电路包括MOS管Q1，电感L1、L2，二极管D1、D2，电阻R1、R2、R3、R4、R5，电容C1、C2、C3、C4，电池组包括电池单体CN1及电池单体CN2，所述MOS管Q1的栅极经电容C1、电阻R5与电池单体CN2的正极连接，二极管D1的阳极经电感L2与MOS管Q1的源极连接，二极管D1的阴极经电感L1与电池单体CN1的正极连接，二极管D2的阳极与电池单体CN2的负极连接，二极管D2的阴极与MOS管Q1的源极连接，电容C2的一端经电阻R2与电池单体CN1的正极连接，电容C2的另一端依次经电容C3、电阻R3与二极管D2的阳极连接，电阻R4的一端与电池单体CN2的正极连接，电阻R4的另一端连接在电阻R2与电阻R3之间的节点处。

一种电池组均衡控制系统的控制方法，包括如下步骤：

(1)获取电池模组中各个电池单体的开路电压变化值及充电末端电压值；