[发明专利]一种簇内均衡电路及均衡控制方法

说明书

本发明公开了一种簇内均衡电路及均衡控制方法，其中簇内均衡电路包括多个单体电芯、多个正激变压器、多个均衡使能开关和一个辅助电源，当均衡使能开关处于闭合状态时，对应的单体电芯，正激变压器和辅助电源形成一均衡回路以控制单体电芯的充电和放电。通过本技术方案，提供了一种应用于锂电池储能系统的簇内均衡电路及相应的均衡控制方案，可以多通道同时开启充放电，均衡能力大大提升，同时不受储能系统的电压限制，能够很好地适应于大型高压锂电池储能系统的应用环境，在提升主动均衡系统调节能力和调节灵活性的同时，降低了系统的整体成本，增加了系统的适用范围；均衡控制方法相较现有技术更为简单、容易实施，进而提升了系统整体的稳定性。

技术领域

本发明涉及电池储能系统技术领域，尤其涉及一种簇内均衡电路及均衡控制方法。

背景技术

锂电池具有“无记忆”效应、循环寿命长、充放电倍率高等特点，使得锂电池成为储能领域的重点关注对象。锂电池技术经过多年的发展，逐渐从研究阶段进入大规模的商业应用阶段：单体锂离子电芯能够通过串并联配组，使得锂电池可以实现小型、大型储能系统，其中小型锂离子储能系统可以由一个单体锂离子电芯组成，而大型锂离子储能系统可以由成千上万个单体锂离子电芯组成，先通过大容量的电芯串联形成电池簇，再通过并联实现容量倍增。

虽然锂电池通过串并联单体锂离子电芯形成能量型、功率型储能系统，但是由于生产过程中的差异性，会导致单体锂离子电芯出厂差异，而使用环境和单体电芯性能差异会导致电池间的不一致性加剧；为了解决电池不一致性对整体锂电池储能系统造成的“短板”效应，在高倍率大容量型锂电池储能系统中必须对其进行均衡。

当前锂电池均衡电路主要包括被动均衡电路和主动均衡电路：被动均衡是一种能耗型均衡，通过放电电阻实现均衡，均衡电流小，均衡效率低，适用于小容量型锂电池储能系统，不适用大容量型锂电池储能系统；主动均衡是一种能量转移型均衡，通过电感、电容等储能元件实现能量转移，均衡电流大，均衡效率高，适用大容量型锂电池储能系统。然而，现有的主动均衡电路大都存在电路结构复杂、均衡能力弱、均衡时间长、均衡控制方法复杂、难以实现大型高压锂电池储能系统的电池簇内均衡等缺陷，亟需一种簇内均衡电路及相应的均衡控制方法来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种簇内均衡电路及均衡控制方法，具体技术方案如下所示：

一种簇内均衡电路，包括：

多个单体电芯，每个单体电芯串联连接；

多个正激变压器，每个正激变压器分别对应一单体电芯并与单体电芯电连接；

一个辅助电源，分别电连接每个正激变压器；

多个均衡使能开关，每个均衡使能开关分别对应一单体电芯和对应的正激变压器，并设置于对应的单体电芯和对应的正激变压器之间；

当均衡使能开关处于闭合状态时，对应的单体电芯，对应的正激变压器和辅助电源形成一均衡回路以控制单体电芯的充电和放电。

优选的，该种簇内均衡电路，其中每个均衡使能开关包括一第一开关和一第二开关；

第一开关设置于均衡回路的正向通路上；

第二开关设置于均衡回路的回流通路上。

优选的，该种簇内均衡电路，其中单体电芯依照一预设次序串联排列；

于任意两个相邻的单体电芯中，按预设次序前一单体电芯对应的均衡回路的回流通路和后一单体电芯对应的均衡回路的正向通路共用一导通开关。

优选的，该种簇内均衡电路，其中簇内均衡电路还包括一检测单元；

检测单元用于持续检测每个单体电芯的电压值并输出。

优选的，该种簇内均衡电路，其中簇内均衡电路还包括一控制单元；