[发明专利]一种均衡电池组系统的电池单体电压的装置

说明书

本发明涉及一种均衡电池组系统的电池单体电压的装置，包括：电池组、分压稳压电路、预充回路和泄放回路，所述电池组分别与所述分压稳压电路、预充回路连接，所述分压稳压电路、预充回路均与所述泄放回路连接，所述电池组包括多个电池单体。本发明提供的均衡电池组系统的电池单体电压的装置，采用电路固有特性将均衡保持在一个动态的过程，整个过程只需在开始阶段固定导通几个可控硅开关即可，节约了CPU资源，实时性好，控制简单，安全可靠，稳定性好，能够将所有的电池单体同时稳定在理想值U/6附近，最大限度地提升了整组容量，可以很好地满足实际应用的需要。

本申请为专利号：201810296328.0，申请日：2018-03-30，名称：一种均衡电池组系统的电池单体电压的方法的分案申请。

技术领域

本发明属于电池组系统管理技术领域，具体涉及一种均衡电池组系统的电池单体电压的装置。

背景技术

在串联成组的电池组系统中，需要保证电池组中每一个电池单体都有一定的使用寿命，这就要求任何一个单体的电压都在一个合理的区间内。这其实也在一定程度上反应了电池单体容量，当某一容量较小的电池单体充满电，或者放完电后，其电压会急剧升高或下降，超过规定的电压区间，BMS(即BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)就需要切断高压，禁止系统充放电，以保证该单体不至损坏，这就导致其他容量较大的单体不能充满电或者完全释放电能，造成整体电池组容量的降低。因此，整个电池组系统的容量由容量最小的单体决定，电池单体容量的一致性会影响整个电池组的性能，导致电池组实际可用容量降低，电池单体均衡技术是解决以上问题的有效手段，常见的均衡方式有三种：能量耗散型单向均衡(被动均衡)和能量转移型双向均衡(主动均衡)以及充电均衡。

被动均衡是在每串电池上并联一个可以开关的放电电阻，BMS控制放电电阻对电压较高的单体放电，电能以热的形式耗散掉，这种方式只能对电压高的单体放电，不能对容量低的单体进行补充电，受放电电阻功率限制，均衡电流一般较小。充电均衡是在充电结束时，对每个电池单体单独使用一个小充电器将其充满电。主动均衡是由BMS内部控制一个双向高频开关电源变换器，对电压较高的电池放电，放出的能量用来对电压较低的单体进行充电，能量主要是转移而不是耗散，能量损失较少，由于没有放电电阻功率的限制，均衡电流一般较大。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可避免出现上述技术缺陷的均衡电池组系统的电池单体电压的方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种均衡电池组系统的电池单体电压的方法，包括以下步骤：步骤1)预判断；步骤2)预充；步骤3)均衡；步骤4)结束。

进一步地，所述步骤1)为：BMS判断是否需要对电池组系统的各电池单体的电压进行均衡，默认设置为开机就开启均衡，或者当Δu＝设定阈值时开启均衡；Δu代表最大电压差，即各电池单体的电压值中的最大值与最小值之差。

进一步地，所述设定阈值为0。

进一步地，所述步骤2)为：当需要开启均衡时，首先驱动预充回路MOS开关管导通，同时驱动泄放回路开关关断，BMS在5s内如果检测到UAB＝95％U，UAB为监测点A和监测点B之间的电压，也即泄放电阻两端的电压，U为电池组总电压，则判断预充成功，否则上报均衡预充失败，BMS要使泄放开关导通，预充开关关断，将电荷从电容中及时排出。

进一步地，所述步骤3)为：当BMS判定均衡预充完成后，依次导通6个开关，将预充回路短路；在6个电池单体中，使高于平均电压U/6的电池单体为串联均衡电容充电，使电容为低于平均电压U/6的单体充电，始终保持这一趋势，直至完全均衡，整个电池组系统实现动态平衡。