[发明专利]一种退役动力电池梯次利用的主动均衡电路及方法

说明书

本发明公开了一种退役动力电池梯次利用的主动均衡电路，包括数据采集模块、主控单元MCU,所述数据采集模块用于分别采集动力电池中每一个电池单体的电压电流数据，其输出端连接主控单元MCU,所述电路还包括PWM驱动电路、双向DCDC均衡模块、电容均衡模块，开关阵列，所述主控单元MCU的输出端连接PWM驱动电路，所述PWM驱动电路的输出端连接至开关阵列，用于控制开关阵列的闭合与断开，每个所述电池单体正负极分别连接双向DCDC均衡模块两端和电容均衡模块，所述开关阵列用于分别控制电池单体与双向DCDC均衡模块之间的通断以及电池单体与电容均衡模块之间的通断。本发明的优点在于：电路结构简单，均衡可靠，而且对大容量级别、多串联的动力电池组可以做到快速均衡。

技术领域

本发明涉及动力电池回收利用领域，特别涉及一种退役动力电池题词利用的主动均衡电路及方法。

背景技术

新能源电动汽车用动力电池在使用一定时间或循环一定次数之后，其容量或功率特性衰退较为明显，无法满足车用要求，需要从汽车上退役。但是，退役的动力电池仍然潜藏巨大的剩余价值，其容量和功率仍然可以满足其他对动力性要求不高的储能场合的需求，即可进行梯次利用。

退役动力电池在梯次利用时产生安全问题的主要原因聚焦在充放电环节。退役动力电池在进行梯次利用的时候虽不像汽车上会用到上千节电池，但一般也有几十节或几百节，又由于生产技术和生产材料的制约，造成每节电池之间存在着一定的差异，而退役的电池之间这种差异性会更加明显。容量的差异很容易造成不均衡现象，从而导致出现过充、过放等问题，所以要想对退役动力电池进行梯次利用，必须先解决其安全问题，而解决其安全问题的核心首要在于解决其不均衡现象。

现有的均衡电路分为主动均衡和被动均衡，被动均衡主要应用在低串数、低容量的场景中，主要依靠能量消耗实现均衡，耗时较长；一般常用的主动均衡针对性较强，通常对某一种的不均衡状态的均衡效果非常好，但是在处理其他情形的不均衡现象上效果就不尽如人意了，而且现有技术的均衡电路无法适应多串联、大容量级别的回收利用的动力电池上，其均衡时间会很长使得现有技术的均衡电路无法更好的适应退役电池的回收利用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种退役动力电池梯次利用的主动均衡电路，用于对大容量级别、多串联的动力电池组的回收利用过程中的均衡，可以做到快速均衡。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种退役动力电池梯次利用的主动均衡电路，包括数据采集模块、主控单元MCU,所述数据采集模块用于分别采集动力电池中每一个电池单体的电压电流数据，其输出端连接主控单元MCU,所述电路还包括PWM驱动电路、双向DCDC均衡模块、电容均衡模块，开关阵列，所述主控单元MCU的输出端连接PWM驱动电路，所述PWM驱动电路的输出端连接至开关阵列，用于控制开关阵列的闭合与断开，每个所述电池单体正负极分别连接双向DCDC均衡模块两端和电容均衡模块，所述开关阵列用于分别控制电池单体与双向DCDC均衡模块之间的通断以及电池单体与电容均衡模块之间的通断。

所述开关阵列包括用于控制电池单体与双向DCDC均衡模块通断的开关管阵列，所述开关管阵列由若干个开关管组成，相邻两个电池单体分别连接一个双向DCDC均衡模块，用于通过该均衡模块对相邻的电池单体之间进行均衡，每个电池单体对应一个开关管，所述开关管串联在电池单体与双向DCDC均衡模块之间。

所述开关阵列还包括继电器阵列，所述继电器阵列用于控制电池单体与电容均衡模块之间的通断，所述继电器阵列包括若干个继电器，所述电容均衡模块两端分别通过继电器连接至每个电池单体的两端，每个所述继电器的控制端连接PWM驱动电路。

所述主控单元MCU通过数据采集模块分别采集每一个电池单体的电压电流数据，并计算出每个电池单体的SOC。

所述MCU根据计算出的每个电池单体的SOC对电池单体进行均衡操作。