一种锂电池组能量均衡系统技术方案

技术编号:15794009 阅读:260 留言:0更新日期:2017-07-10 06:48
本发明专利技术适用于电池充放电控制领域,提供了一种锂电池组能量均衡系统。在本发明专利技术中,锂电池组能量均衡系统包括锂电池组、均衡控制模块、第一检测控制模块、第二检测控制模块、第一选通模块、第二选通模块、第一直流变换模块及第二直流变换模块。在启动均衡控制时,第一选通模块和第二选通模块选通高容量单体锂电池和低容量单体锂电池,第一直流变换模块和第二直流变换模块进行电压转换,高容量单体锂电池的能量经过电压转换传递至低容量单体锂电池。该均衡系统不需要储能和释能的能量传递中介,因此可实现能量的实时传递,提高了均衡效率,解决了现有的锂电池组能量均衡系统因借助能量传递中介实现能量转移而存在均衡效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池组能量均衡系统
本专利技术属于电池充放电控制领域,尤其涉及一种锂电池组能量均衡系统。
技术介绍
目前,锂电池已经广泛应用于各种储能场合,技术人员一般将多个单体锂电池串联或串并结合组成锂电池组来进行储能。但是,由于每个单体锂电池的生产工艺略有差别以及初始状态不同,在锂电池组经过一定时间的充放电之后,会出现单体锂电池之间的“一致性”问题,即各单体锂电池的容量和电压出现明显差别,这将严重影响到锂电池组整体性能的发挥和锂电池组的寿命。因此,现有技术提出了能量均衡系统来解决单体锂电池之间的“一致性”问题。对于现有的基于超级电容储能转移的锂电池组均衡系统,采用超级电容作为能量传递中介,高容量的单体锂电池将能量传递至超级电容,再由超级电容将能量转移至低容量的单体锂电池,从而实现能量均衡。但是对于上述均衡系统,需要高容量的单体锂电池将能量向超级电容传递完成后,超级电容再将接收到的能量转移至低容量的单体锂电池,因此降低了均衡效率。因此,现有的锂电池组能量均衡系统因借助能量传递中介实现能量转移而存在均衡效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂电池组能量均衡系统,旨在解决现有的锂电池组能量均衡系统因借助能量传递中介实现能量转移而存在均衡效率低的问题。本专利技术是这样实现的,一种锂电池组能量均衡系统,所述锂电池组能量均衡系统包括锂电池组、均衡控制模块、第一检测控制模块、第二检测控制模块、第一选通模块、第二选通模块、第一直流变换模块及第二直流变换模块;所述锂电池组由N个单体锂电池串联组成,其中,N为大于1的正整数。所述均衡控制模块与所述第一检测控制模块、所述第二检测控制模块相连接;所述第一检测控制模块与所述第一直流变换模块、所述第一选通模块相连接;所述第二检测控制模块与所述第二直流变换模块、所述第二选通模块相连接;所述第一选通模块的正端和负端分别与所述第一直流变换模块的正端和负端相连接;所述第二选通模块的正端和负端分别与所述第二直流变换模块的正端和负端相连接;所述第一直流变换模块的第一输入输出端和第二输入输出端分别与所述第二直流变换模块的第一输入输出端和第二输入输出端相连接;所述第一选通模块和所述第二选通模块均与所述锂电池组相连接。所述第一检测控制模块接收所述均衡控制模块所输出的检测控制信号,以控制所述第一选通模块依次选通每个所述单体锂电池,并对每个所述单体锂电池的电压进行检测,最终将检测得到的多个电压值反馈至所述均衡控制模块;或者所述第二检测控制模块接收所述均衡控制模块所输出的检测控制信号,以控制所述第二选通模块依次选通每个所述单体锂电池,并对每个所述单体锂电池的电压进行检测,最终将检测得到的多个电压值反馈至所述均衡控制模块。当所述均衡控制模块判断所述多个电压值中的电压最大值与电压最小值之差大于预设电压阈值时,所述均衡控制模块输出均衡控制信号至所述第一检测控制模块和所述第二检测控制模块;所述第一检测控制模块根据所述均衡控制信号控制所述第一选通模块选通与所述电压最大值相对应的高容量单体锂电池;所述第二检测控制模块根据所述均衡控制信号控制所述第二选通模块选通与所述电压最小值相对应的低容量单体锂电池;所述第一检测控制模块和所述第二检测控制模块分别控制所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块进行电压转换,以使所述高容量单体锂电池中的能量通过所述第一选通模块、所述第一直流变换模块、所述第二直流变换模块以及所述第二选通模块传递至所述低容量单体锂电池;或者所述第一检测控制模块根据所述均衡控制信号控制所述第一选通模块选通与所述电压最小值相对应的低容量单体锂电池;所述第二检测控制模块根据所述均衡控制信号控制所述第二选通模块选通与所述电压最大值相对应的高容量单体锂电池;所述第一检测控制模块和所述第二检测控制模块分别控制所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块进行电压转换,以使所述高容量单体锂电池中的能量通过所述第二选通模块、所述第二直流变换模块、所述第一直流变换模块以及所述第一选通模块传递至所述低容量单体锂电池。本专利技术中,锂电池组能量均衡系统包括锂电池组、均衡控制模块、第一检测控制模块、第二检测控制模块、第一选通模块、第二选通模块、第一直流变换模块及第二直流变换模块。在启动均衡控制时,第一选通模块和第二选通模块选通高容量单体锂电池和低容量单体锂电池,第一直流变换模块和第二直流变换模块进行电压转换,高容量单体锂电池的能量经过电压转换传递至低容量单体锂电池。该均衡系统不需要储能和释能的能量传递中介,因此可实现能量的实时传递,提高了均衡效率,解决了现有的锂电池组能量均衡系统因借助能量传递中介实现能量转移而存在均衡效率低的问题。附图说明图1是本专利技术实施例提供的锂电池组能量均衡系统的结构图:图2是本专利技术另一实施例提供的锂电池组能量均衡系统的结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。图1示出了本专利技术实施例提供的锂电池组能量均衡系统的结构,为了便于说明,仅示出了与本专利技术相关的部分,详述如下:图1所示的锂电池组能量均衡系统包括锂电池组100、均衡控制模块200、第一检测控制模块300、第二检测控制模块400、第一选通模块500、第二选通模块600、第一直流变换模块700及第二直流变换模块800;锂电池组100由N个单体锂电池(C1~CN)串联组成,其中,N为大于1的正整数。均衡控制模块200与第一检测控制模块300、第二检测控制模块400相连接;第一检测控制模块300与第一直流变换模块700、第一选通模块500相连接;第二检测控制模块400与第二直流变换模块800、第二选通模块600相连接;第一选通模块500的正端和负端分别与第一直流变换模块700的正端和负端相连接;第二选通模块600的正端和负端分别与第二直流变换模块800的正端和负端相连接;第一直流变换模块700的第一输入输出端和第二输入输出端分别与第二直流变换模块800的第一输入输出端和第二输入输出端相连接;第一选通模块500和第二选通模块600均与锂电池组100相连接。第一检测控制模块300接收均衡控制模块200所输出的检测控制信号,以控制第一选通模块500依次选通每个单体锂电池(C1~CN),并对每个单体锂电池(C1~CN)的电压进行检测,最终将检测得到的多个电压值反馈至均衡控制模块200;或者第二检测控制模块400接收均衡控制模块200所输出的检测控制信号,以控制第二选通模块600依次选通每个单体锂电池(C1~CN),并对每个单体锂电池(C1~CN)的电压进行检测,最终将检测得到的多个电压值反馈至均衡控制模块200;当均衡控制模块200判断多个电压值中的电压最大值与电压最小值之差大于预设电压阈值时,均衡控制模块200输出均衡控制信号至第一检测控制模块300和第二检测控制模块400;第一检测控制模块300根据均衡控制信号控制第一选通模块500选通与电压最大值相对应的高容量单体锂电池;第二检测控制模块400根据均衡控制信号控制第二选通模块600选通与电压最小值相对应的低容量单体锂电池;第一检测控制模块300和第二检测控制模块4本文档来自技高网...
一种锂电池组能量均衡系统

【技术保护点】
一种锂电池组能量均衡系统,其特征在于,所述锂电池组能量均衡系统包括锂电池组、均衡控制模块、第一检测控制模块、第二检测控制模块、第一选通模块、第二选通模块、第一直流变换模块及第二直流变换模块;所述锂电池组由N个单体锂电池串联组成,其中,N为大于1的正整数;所述均衡控制模块与所述第一检测控制模块、所述第二检测控制模块相连接;所述第一检测控制模块与所述第一直流变换模块、所述第一选通模块相连接;所述第二检测控制模块与所述第二直流变换模块、所述第二选通模块相连接;所述第一选通模块的正端和负端分别与所述第一直流变换模块的正端和负端相连接;所述第二选通模块的正端和负端分别与所述第二直流变换模块的正端和负端相连接;所述第一直流变换模块的第一输入输出端和第二输入输出端分别与所述第二直流变换模块的第一输入输出端和第二输入输出端相连接;所述第一选通模块和所述第二选通模块均与所述锂电池组相连接;所述第一检测控制模块接收所述均衡控制模块所输出的检测控制信号,以控制所述第一选通模块依次选通每个所述单体锂电池,并对每个所述单体锂电池的电压进行检测,最终将检测得到的多个电压值反馈至所述均衡控制模块;或者所述第二检测控制模块接收所述均衡控制模块所输出的检测控制信号,以控制所述第二选通模块依次选通每个所述单体锂电池,并对每个所述单体锂电池的电压进行检测,最终将检测得到的多个电压值反馈至所述均衡控制模块;当所述均衡控制模块判断所述多个电压值中的电压最大值与电压最小值之差大于预设电压阈值时,所述均衡控制模块输出均衡控制信号至所述第一检测控制模块和所述第二检测控制模块;所述第一检测控制模块根据所述均衡控制信号控制所述第一选通模块选通与所述电压最大值相对应的高容量单体锂电池;所述第二检测控制模块根据所述均衡控制信号控制所述第二选通模块选通与所述电压最小值相对应的低容量单体锂电池;所述第一检测控制模块和所述第二检测控制模块分别控制所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块进行电压转换,以使所述高容量单体锂电池中的能量通过所述第一选通模块、所述第一直流变换模块、所述第二直流变换模块及所述第二选通模块传递至所述低容量单体锂电池;或者所述第一检测控制模块根据所述均衡控制信号控制所述第一选通模块选通与所述电压最小值相对应的低容量单体锂电池;所述第二检测控制模块根据所述均衡控制信号控制所述第二选通模块选通与所述电压最大值相对应的高容量单体锂电池;所述第一检测控制模块和所述第二检测控制模块分别控制所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块进行电压转换,以使所述高容量单体锂电池中的能量通过所述第二选通模块、所述第二直流变换模块、所述第一直流变换模块及所述第一选通模块传递至所述低容量单体锂电池。...

【技术特征摘要】
1.一种锂电池组能量均衡系统,其特征在于,所述锂电池组能量均衡系统包括锂电池组、均衡控制模块、第一检测控制模块、第二检测控制模块、第一选通模块、第二选通模块、第一直流变换模块及第二直流变换模块;所述锂电池组由N个单体锂电池串联组成,其中,N为大于1的正整数;所述均衡控制模块与所述第一检测控制模块、所述第二检测控制模块相连接;所述第一检测控制模块与所述第一直流变换模块、所述第一选通模块相连接;所述第二检测控制模块与所述第二直流变换模块、所述第二选通模块相连接;所述第一选通模块的正端和负端分别与所述第一直流变换模块的正端和负端相连接;所述第二选通模块的正端和负端分别与所述第二直流变换模块的正端和负端相连接;所述第一直流变换模块的第一输入输出端和第二输入输出端分别与所述第二直流变换模块的第一输入输出端和第二输入输出端相连接;所述第一选通模块和所述第二选通模块均与所述锂电池组相连接;所述第一检测控制模块接收所述均衡控制模块所输出的检测控制信号,以控制所述第一选通模块依次选通每个所述单体锂电池,并对每个所述单体锂电池的电压进行检测,最终将检测得到的多个电压值反馈至所述均衡控制模块;或者所述第二检测控制模块接收所述均衡控制模块所输出的检测控制信号,以控制所述第二选通模块依次选通每个所述单体锂电池,并对每个所述单体锂电池的电压进行检测,最终将检测得到的多个电压值反馈至所述均衡控制模块;当所述均衡控制模块判断所述多个电压值中的电压最大值与电压最小值之差大于预设电压阈值时,所述均衡控制模块输出均衡控制信号至所述第一检测控制模块和所述第二检测控制模块;所述第一检测控制模块根据所述均衡控制信号控制所述第一选通模块选通与所述电压最大值相对应的高容量单体锂电池;所述第二检测控制模块根据所述均衡控制信号控制所述第二选通模块选通与所述电压最小值相对应的低容量单体锂电池;所述第一检测控制模块和所述第二检测控制模块分别控制所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块进行电压转换,以使所述高容量单体锂电池中的能量通过所述第一选通模块、所述第一直流变换模块、所述第二直流变换模块及所述第二选通模块传递至所述低容量单体锂电池;或者所述第一检测控制模块根据所述均衡控制信号控制所述第一选通模块选通与所述电压最小值相对应的低容量单体锂电池;所述第二检测控制模块根据所述均衡控制信号控制所述第二选通模块选通与所述电压最大值相对应的高容量单体锂电池;所述第一检测控制模块和所述第二检测控制模块分别控制所述第一直流变换模块和所述第二直流变换模块进行电压转换,以使所述高容量单体锂电池中的能量通过所述第二选通模块、所述第二直流变换模块、所述第一直流变换模块及所述第一选通模块传递至所述低容量单体锂电池。2.如权利要求1所述的锂电池组能量均衡系统,其特征在于,当所述高容量单体锂电池向所述低容量单体锂电池进行能量传递的时间达到预设时间阈值时,所述均衡控制模块输出停止均衡控制信号至所述第一检测控制模块和所述第二检测控制模块,以使所述第一检测控制模块控制所述第一选通模块停止选通单体锂电池,以及使所述第二检测控制模块控制所述第二选通模块停止选通单体锂电池。3.如权利要求1所述的锂电池组能量均衡系统,其特征在于,所述均衡控制模块根据所述电压最大值和所述电压最小值获取均衡电流值,并将所述均衡电流值发送至所述第一检测控制模块和所述第二检测控制模块;所述第一检测控制模块对所述第一直流变换模块的第一工作电流值进行检测,并根据所述均衡电流值和所述第一工作电流值控制所述第一直流变换模块的工作频率;所述第二检测控制模块对所述第二直流变换模块的第二工作电流值进行检测,并根据所述均衡电流值和所述第二工作电流值控制所述第二直流变换模块的工作频率。4.如权利要求3所述的锂电池组能量均衡系统,其特征在于,当所述第一检测控制模块判断所述电压最大值大于第一预设电压阈值时或判断所述第一工作电流值大于预设电流阈值时,所述第一检测控制模块输出停止选通控制信号至所述第一选通模块,以使所述第一选通模块停止选通单体锂电池,同时,所述第一检测控制模块输出异常信号至所述均衡控制模块;当所述第二检测控制模块判断所述电压最大值大于第一预设电压阈值时或判断所述第二工作电流值大于预设电流阈值时,所述第二检测控制模块输出停止选通控制信号至所述第二选通模块,以使所述第二选通模块停止选通单体锂电池,同时,所述第二检测控制模块输出异常信号至所述均衡控制模块。5.如权利要求1所述的锂电池组能量均衡系统,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:周强陈建
申请(专利权)人:深圳市华宝新能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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