电池组均衡控制方法及控制电路技术

本发明专利技术涉及电池均衡技术领域，公开了一种电池组均衡控制方法及控制电路，该方法包括：首次充电时，检测电池组中若干个单体电池的电压，将所检测的单体电池的电压与设定值V1比较，对在大于或等于设定值V1范围内的单体电池进行电压均衡，并记录进行均衡的单体电池号；N(N>1)次充电时，根据记录的单体电池号对该单体电池进行均衡；在充电初始阶段就可开启均衡，将电池组的均衡时间延长数倍，大大提升了均衡效率。

Battery pack equalizing control method and control circuit

The present invention relates to a battery equalization technology field, discloses a battery equalization control method and control circuit, the method comprises: a first charging, voltage detection of a plurality of single battery in the battery voltage, single cell will be detected and the set value of V1 compared to equal to the set value of single cell V1 within the range of voltage balance in greater than or, and record of single cell number equilibrium; N (N> 1) charge, according to the cell number for the record for the balance of the single battery; charging in the initial stage of opening balance, the equilibrium time of battery extended several times. Greatly enhance the efficiency of equilibrium.

【技术实现步骤摘要】
电池组均衡控制方法及控制电路
本专利技术涉及电池均衡
，具体地，涉及一种电池组均衡控制方法。
技术介绍
随着环境污染和能源短缺的加剧，电动汽车等新能源技术得到了全世界的关注并得到快速的发展，但其电池的储能仍为电动汽车发展的瓶颈。受单体电压、容量的限制，锂电池在电动汽车、储能系统等领域使用时，必须经过相应的串并联，以提升电池组容量和电压。受生产工艺的限制，即使是同一批次生产的单体电池，其内阻、容量以及自放电率等性能参数也有差异，而且随着循环充放电次数的增加，单体电池之间的差异会越来越显著，严重影响电池寿命，并存在安全隐患，因此，对电池进行均衡是十分必要的。电池组均衡方式包括主动均衡和被动均衡两种，均衡过程通常将端电压作为均衡的判断条件，目前多以被动均衡方式为主。被动均衡在实际使用过程中会存在一些缺陷，如：1)被动均衡的均衡电流较小，其主要原因是被动均衡通过利用内阻将电池电能转化为热能的方式进行均衡，期间热能耗散，导致功率电阻升温，因此若均衡电流过大，可能会导致均衡电路因温度过高而烧毁；2)被动均衡一般主要在充电末期开启，其主要原因是在电池放电过程中电池端电压变化剧烈，在充电过程中电池大部分时间处于平台电压，压差较小，并且电池管理系统BMS检测电压的精度以及滞后等原因，导致在放电过程以及在充电平台上开启均衡时，可能会导致对电量更低的电池进行均衡，从而加剧了电池组的不一致性，而在充电末期的时间较短。这两个原因导致了被动均衡的效率较低。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提出一种针对小电流被动均衡方案的控制方法及控制电路。本专利技术的目的是提供一种电池组均衡控制方法及控制电路，该控制方法可在电池的充放电过程中均开启均衡，以延长均衡时间，提高均衡效率，改善均衡的效果。为了实现上述目的，本专利技术提供一种电池组均衡控制方法，包括：首次充电时，检测电池组中若干个单体电池的电压，将所检测的单体电池的电压与设定值V1比较，对在大于或等于设定值V1范围内的单体电池进行电压均衡，并记录进行均衡的单体电池号；N(N>1)次充电时，根据记录的单体电池号对该单体电池进行均衡。优选地，还包括：设置充电状态标识Flag；首次充电截止时，检测所述电池组中若干个单体电池的电压，当所检测的所述若干个单体电池的电压至少部分小于或等于设定值V2时，将Flag设为0；当所检测的所述若干个单体电池的电压均大于设定值V2时，将Flag设为1；其中V2小于V1。优选地，在N次充电时，当检测到Flag＝0时，根据记录的单体电池号对单体电池进行均衡。优选地，还包括：根据记录的单体电池号对单体电池进行均衡时，当检测到有单体电池的电压达到设定值V1时，停止根据记录的单体电池号对单体电池进行的均衡，对达到设定值V1的单体电池进行均衡，删除所述记录的电池号，记录所述达到设定值V1的单体电池的电池号。优选地，还包括：在N次充电截止时，检测所述电池组中若干个单体电池的电压，当所检测的所述若干个单体电池的电压至少部分小于或等于设定值V2时，将Flag设为0；当所检测的所述若干个单体电池的电压均大于设定值V2时，将Flag设为1，删除所述记录的电池号。优选地，还包括：在电池放电过程中，当Flag＝0且所检测的电池组中若干个单体电池的电压均大于或等于V3时，根据记录的单体电池号对单体电池进行均衡，其中，V3小于V2。优选地，所述检测电池组中若干个单体电池的电压通过单片机MCU实现。优选地，所述电池组为若干节磷酸铁锂电池串联。优选地，所述V1＝3.6V，V2＝3.5V，V3＝3V。本专利技术还提供一种电池组均衡控制电路，包括：若干个串联的单体电池；与若干个所述单体电池对应设置的若干个均衡电路，单个所述均衡电路并联在单个所述单体电池的两端，单个所述均衡电路包括串联的电阻和开关；控制单元，用以检测所述单体电池两端的电压和控制所述均衡电路的开关的打开或闭合。通过上述技术方案，假设电池组由n节单体电池串联而成，每节单体电池两端并联电阻Rn及开关Kn，单片机MCU来控制均衡开关Kn，并监测单体电池两端的电压，本专利技术提出的均衡控制方法如下：1)将电池组中的左右单体电池依据电压进行分段，区间1中单体电池端电压V≥V1，区间2中的电池端电压V2＜V＜V1，区间3中的电池端电压V≤V2；对于磷酸铁锂电池，可设置V1＝3.6V，V2＝3.5V，V3＝3V。2)首次充电时，电池组单体电池的电压逐渐从区间3上升到区间2和区间1，对区间1的电池开启均衡，此时电池电压继续上升直至到达充电截止条件。在充电截止时进入区间1的电池数目更多，此时，例如可以在EEPROM中记录m节进入区间1的锂电池的电池号(m值常≤0.5n)；若在充电截止时，区间3中仍有电池存在，此时将充电Flag设置为0，即认为电池组的不一致仍存在，同时，结束充电。3)在第N(N＞1)次充电时，若此时充电Flag＝0，则从充电初始阶段就根据EEPROM中记录的电池号对电池进行均衡，直到有电池端电压进入区间1，此时关闭电池的均衡电路，而只开启进入区间1的电池的均衡电路，并且删除上次记录的电池号，记录进入区间1的锂电池的电池号。若在充电截止时，电池组中所有电池的端电压均进入区间1和区间2，则可以认为电池组的一致性良好，此时擦除EEPROM中记录的电池号，并且将充电Flag设置为1，同时，结束充电。4)在电池放电时，若此时充电Flag＝0，并且所有单体电池的电压V≥V3，此时根据EEPROM中记录的电池号对电池进行均衡，直到有单体电池的电压V小于V3时，则结束均衡。5)若电池充放电过程中充电Flag＝1，则不开启均衡，均衡策略执行步骤2的首次充电流程。6)若前五次充电均未到达充电截止条件而提前结束，则不开启均衡，执行2)中的首次充电流程。本专利技术的电池组均衡控制方法，在放电和充电初始阶段就可开启被动均衡，将电池组的均衡时间延长数倍，大大提升了均衡效率。采用本专利技术的电池组均衡控制方法的均衡电流可以设计很小，同时能保证均衡效果，从而保证了被动均衡的安全性。本专利技术的电池组均衡控制方法避免了在放电时电压变化剧烈以及电压平台上压差过小导致均衡开启错误的问题。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术一种实施方式的电池组均衡控制方法流程图；图2是本专利技术另一种实施方式的电池组均衡控制方法流程图；图3是本专利技术另一种实施方式的电池组均衡控制方法流程图；图4是本专利技术一种实施方式的电池组均衡控制电路连接图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。图1是本专利技术一种实施方式的电池组均衡控制方法流程图。如图1所示的本专利技术一种实施方式的电池组均衡控制方法，包括：首次充电时，在步骤110中，检测电池组中若干个单体电池的电压，在步骤120中，将所检测的单体电池的电压与设定值V1比较，在步骤130中，对在大于或等于设定值V1范围内的单体电池进行电压均衡，并在步骤140中，记录进行均衡的单体电池号；N(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组均衡控制方法，其特征在于，包括：首次充电时，检测电池组中若干个单体电池的电压，将所检测的单体电池的电压与设定值V1比较，对在大于或等于设定值V1范围内的单体电池进行电压均衡，并记录进行均衡的单体电池号；N(N>1)次充电时，根据记录的单体电池号对该单体电池进行均衡。

【技术特征摘要】
1.一种电池组均衡控制方法，其特征在于，包括：首次充电时，检测电池组中若干个单体电池的电压，将所检测的单体电池的电压与设定值V1比较，对在大于或等于设定值V1范围内的单体电池进行电压均衡，并记录进行均衡的单体电池号；N(N>1)次充电时，根据记录的单体电池号对该单体电池进行均衡。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：设置充电状态标识Flag；首次充电截止时，检测所述电池组中若干个单体电池的电压，当所检测的所述若干个单体电池的电压至少部分小于或等于设定值V2时，将Flag设为0；当所检测的所述若干个单体电池的电压均大于设定值V2时，将Flag设为1；其中V2小于V1。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在N次充电时，当检测到Flag＝0时，根据记录的单体电池号对单体电池进行均衡。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：根据记录的单体电池号对单体电池进行均衡时，当检测到有单体电池的电压达到设定值V1时，停止根据记录的单体电池号对单体电池进行的均衡，对达到设定值V1的单体电池进行均衡，删除所述记录的电池号，记录所述达到设定值V1的单体电池的电池号。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾国建，徐明，朱建，蔡华娟，许海丽，钱海进，
申请(专利权)人：安徽锐能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34