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一种大均衡电流的电池组均衡方法技术

技术编号:12485711 阅读:81 留言:0更新日期:2015-12-10 23:57
本发明专利技术提供一种大均衡电流的电池组均衡方法,包括在电池低电压区,用外置的均衡装置,把所有电池以大均衡电流IJ放电到VE,使电池接近空电,实现电池组电池的均衡。本发明专利技术将均衡动作设置在电池低电压区,用外置均衡装置,以大均衡电流使所有电池接近空电的均衡方法使电池组电池快速均衡、有效,不引起电池组内部温升,提高电池组循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及裡离子电池领域,具体设及。
技术介绍
裡离子电池具有电压高、比能量高和环保,广泛应用于便携式消费电子产品,其组 成的电池组逐渐应用于电动汽车和储能等系统。 用作电动汽车和储能等系统的裡离子电池组必须高电压,甚至高达600多伏,需 要约200只电池串联,同时需要长达10年W上的使用寿命。裡离子电池组的循环能力表示 为经过N次循环后,电池组放电容量C。降为初始放电容量C。的D%值%通常为70-80%)。 某次电池组放电容量取决于该次电池充电容量,而充电容量取决于该次充电时电池组中最 大剩余电池容量(最小可充容量)电池A。电池组中电池A的剩余容量Ca和最小剩余容量 (最大可充电容量)电池B的剩余容量Cb之差A C( = C A-Cb)(电池A、B此时容量不是此时 其真正的本征容量),反映电池组电池的一致性。A C愈大,表明电池组中一致性愈差,充、 放电容量愈小。通过电池组均衡可W减少A C。 在选配电池组的电池时,通常容易挑选到容量、内阻、电压一致的电池,但自放电 一致性的电池难W挑选。电池组电池AC主要来自电池单体自放电不同和电池管理系统电 压采集系统的导通电流差异。电池组AC会随着电池组的使用而增大,从而减少电池组放 电容量,表现为电池组使用寿命差,因此,为保证电池组的使用寿命,有效的电池组电池均 衡是必不可少。 阳0化]电池组电池均衡方法通常是基于电压反映电池剩余容量态S0C(StateOf化arge),在电池高电压区,如憐酸铁裡电池在3. 5-3. 6V处设立某个电压,电池组其中一个 电压最高的电池被认定是电池A,电压最低的被认定是电池B,把电池A的电量用电阻放电 或转移到电池B。但各个电池单体由于电池工艺差异(尽管电池配组是挑选相近的电池,但 经过循环,电池极化仍然会不一样)、组配电连接差异和电池单体所在电池组周围溫度差异 等都会导致电池单体曲线不能重合,使电池剩余容量态SOC与电池电压对应关系失真,特 别是在电池充电或放电曲线的高电压和平台区。使得管理系统依照测得的电池电压值确认 电池A和电池B不正确,甚至,测得电压最高那个电池可能是电池B,电压低的可能是电池 A,使本应该补电的电池B反而被放电,导致电池放电容量减少;本应该放电的电池A被均衡 电路补电,实际无法补入电,电压瞬间达到电池截止电压而关断,测得的电压仍然是低压, 电池管理系统又要求均衡电路补电,均衡电路反复动作,不仅没有均衡电池组电池,而且很 快损坏均衡系统或电压采集系统。另外,电池组电池均衡方法,通常设置在电池组或电池组 模块内部,由于均衡产生的热量难W散出,均衡电流很小,导致均衡时间长,效率低。
技术实现思路
针对电池组均衡效率和效果低问题,本专利技术希望提供一种大均衡电流的电池组均 衡方法,将均衡装置外置,均衡设在电池低电压区,用大均衡电流使所有电池接近空电,来 实现电池的均衡。 本专利技术技术是运样实现的,均衡前,电池组放电至电池低电压区的电压Vs。均衡 时,外置式均衡装置对组成电池组的所有电池,间隔有序地,W均衡电流I若合电池放电至电 池组均衡截止电压Ve,使所有电池电压都放电至Ve,都接近空电。 进一步地,上述均衡方法和装置可W应用于电动汽车电池组、电力储能系统和UPS 和电动自行车。 进一步地,上述均衡装置确定所有单数序数电池1次或多次,所有偶数序数电池1 次或多次均衡。 进一步地,上述均衡方法Vs设定为电池组使用时的单体电池放电限定电压。电池 组放电结束后,接着就可W把开始均衡电池,操作方便。 W11] 进一步地,上述均衡方法均衡截止电压Ve应当尽可能低,W达到所有电池空电态, 使电池组电池AC = 0。为避免电池过放电,其值不低于电池组单体最小允许放电电压;由 于低电压区电池放电曲线较睹,单体电池容量对电压的变化率小,当Vs-Ve> 0. 3V时,Ve也 可W比电池组单体电池的最小允许放电电压高lOOmV,对均衡效果影响不大。因此,Ve值设 定与电池组单体最小允许放电电压相同;或当Vs-Ve>〇. 3V时,比电池组单体电池的最小允 许放电电压高IOOmV。 进一步地,上述均衡装置,外置于电池组结构,大均衡电池也不引起电池组溫升。 均衡电流1;^设定为I 0.1 CAQCA为电池1小时放电率电流),运样可W较短的时间内 完成电池均衡,电池组内部也不需要额外的均衡模块的降溫措施。 进一步地,上述均衡方法在电池的Ve-Vs低电压区进行,同样的均衡电流,在低电 压区电池放电均衡,与高电压区放电均衡相比,能耗小。因此,根据本专利技术实施方案中将均衡装置外置,均衡设在电池低电压区,采用大均 衡电流使所有电池放电接近空电,实现电池均衡,不仅可W简化电池组结构,缩短均衡时间 和不引起电池组内部溫升,而且有效均衡了电池组电池,提高了电池组循环寿命。 本专利技术的其它特征和优点在下述描述中更为充分呈现。【附图说明】图1描述本专利技术均衡方法的基本原理和其中两只电池的均衡过程 图2描述本专利技术电池组电池均衡的流程图【具体实施方式】 下面详细描述本专利技术的实施例,所述实施例的实例在附图中标出。流程图中或在 此W其他方式描述的任何过程或方法可W被理解为,表示包括一个或多个用于实现特定的 逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本专利技术的优选实施 方式的范围包括另外的实现,其中可W不按所示出或讨论的顺序,包括根据所设及的功能 按基本同时的方式或相反的顺序,来执行功能,也应被本专利技术的实施例
的技术人 员所理解。图1描述本专利技术均衡方法的基本原理和其中两只电池的均衡过程。在电池组需要 均衡时,存在最大剩余容量电池A和最少剩余电池B。电池组放电结束,实际上只是电池B 放电至Vs(即放电曲线Q点),电池B电放完,而电池A仍然有AC容量没有放完(在曲线P点处)。如不均衡,继续下一步充电,电池A充满电,电池B却不能。假如此时电池A和电 池B本征容量为C,电池组充电受电池A控制,只能充电C-Ca和放电C-CA,而不是充电C-Ce 和放电C-Ce。正如图1看到,要使电池A和电池B均衡,必须使Ca等于或约等于Ce;要使电 池组均衡,电池组其它所有电池剩余容量必须接近句。 本专利技术均衡方法基本原理是,通过外置均衡装置,把电池组所有电池电放空或接 近放空,使所有电池的剩余容量等于零或接近零,实现电池间均衡。其均衡过程正如电池A 和电池B,把两者都W均衡电流IJ放电到电压Ve(电池当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种大均衡电流的电池组均衡方法,其特征在于,包括:均衡前电池组放电至电池低电压区的Vs,均衡装置对电池组电池,间隔地有序地启动放电均衡模块,以均衡电流IJ给电池放电至均衡截止电压VE,使所有电池电压都在VE;所述间隔地有序地启动放电均衡模块,包括所有单数序数电池1次或多次,以及将所有偶数序数电池1次或多次均衡。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:庄新国
申请(专利权)人:庄新国
类型:发明
国别省市:天津;12

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