The invention discloses a battery group equalization control circuit and method based on switched capacitor, which relates to the technical field of battery equalization. The system comprises a battery group B composed of N single batteries in series, a voltage acquisition module, a voltage equalization module and a switching signal control module. The voltage equalization module includes a discharge control switch group, a charging control switch group, a capacitor group and an energy storage control switch. Group. The steps of the method are as follows: 1. Voltage acquisition module collects the voltages of all single batteries at intervals T and sends all voltage data to switch signal control module; 2. Switch signal control module finds out the single batteries Bx with the largest voltage, controls the corresponding switches Kxa, Kxd and all energy storage control switches to close, and releases energy to each capacitor C through the single batteries Bx. I. Capacitor Ci stores electric energy; 3. Switching signal control module controls all charging control switches to close, releases energy into Bi cell through capacitor Ci, and realizes cell balance in battery pack.
【技术实现步骤摘要】
一种基于开关电容的电池组均衡控制电路及方法
本专利技术涉及电池均衡
,具体涉及一种基于开关电容的电池组均衡控制电路及方法。
技术介绍
近年来,由于环保意识增强、自然资源逐渐枯竭和中东地区的不稳定等因素,油价持续上涨,电动汽车的研究受到了越来越多的关注。电池在大多数应用中需要比单一电化学电池更高的电压,所以使用串联的电池组来满足电动汽车中的电压要求,以达到足够的输出电压和输出功率。由于电池组中各个单体电池之间存在不一致,但电池串联形成的电池组经过连续的充放电循环后,各个单体电池的荷电状态会出现严重的不平衡,表现为单体电池之间的电压发散越来越大,这将会对电池造成永久性的损坏。单体电池的荷电状态不平衡危害的表现可以归纳为四种:第一种是由于过电压导致电池过早退化。一旦电池具有较低的容量,当充电期间它接于越来越高的电压下时,电池容量将降低得更快,因此其容量变得更小。一旦电池容量降低,由不平衡引起的电池退化的影响会自动加速。第二种是过充电电池引起的安全隐患。电池的过度充电和过热导致活性组分与电解质的反应,并最终导致彼此反应,引发爆炸和火灾。第三种是早期充电终止导致容量降低。为保证安全,如果其中一个电池电压超过可编程电池过压阈值,则充电过程结束。第四种是提前放电终止导致电池能量利用率低。为了防止电池的过放电和造成的损坏,如果任何电池单元达到低电压阈值,则放电过程结束。由于存在上述所提到的问题,锂基串联电池组的均衡化是必要的,以便主要保持电池的能量平衡并延长其寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:为解决电池组内单体电池之间存在不均衡性,导致电池过早退化、利用率低的 ...
【技术保护点】
1.一种基于开关电容的电池组均衡控制电路,包括由N个单体电池串联组成的电池组B(B1,B2,...,Bn),其特征在于,还包括:电压采集模块,每隔时间T采集所有单体电池的电压,并将单次采集到的所有电压数据发送至开关信号控制模块;开关信号控制模块,用于接收电压数据并找出具有最大电压的单体电池Bx,基于单体电池Bx控制放电控制开关组K‑AD、充电控制开关组K‑BC和储能控制开关组K‑S的开启和关闭;电压均衡模块,包括放电控制开关组K‑AD{[K1a,K1d],[K2a,K2d],...,[Kna,Knd]}、充电控制开关组K‑BC{[K1b,K1c],[K2b,K2c],...,[Knb,Knc]}、电容组C(C1,C2,...,Cn)和储能控制开关组K‑S{[K2sa,K2sd][K3sa,K3sd],...,[Knsa,Knsd]},其中:电容组C,用于储存具有最大电压的单体电池Bx释放的电能及为其他所有不具有最大电压的单体电池充能;放电控制开关组K‑AD,用于在放电阶段,导通所有电容和具有最大电压的单体电池Bx,1≤x≤n;充电控制开关组K‑BC,用于在充电阶段,导通单体电池Bi与电 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于开关电容的电池组均衡控制电路,包括由N个单体电池串联组成的电池组B(B1,B2,...,Bn),其特征在于,还包括:电压采集模块,每隔时间T采集所有单体电池的电压,并将单次采集到的所有电压数据发送至开关信号控制模块;开关信号控制模块,用于接收电压数据并找出具有最大电压的单体电池Bx,基于单体电池Bx控制放电控制开关组K-AD、充电控制开关组K-BC和储能控制开关组K-S的开启和关闭;电压均衡模块,包括放电控制开关组K-AD{[K1a,K1d],[K2a,K2d],...,[Kna,Knd]}、充电控制开关组K-BC{[K1b,K1c],[K2b,K2c],...,[Knb,Knc]}、电容组C(C1,C2,...,Cn)和储能控制开关组K-S{[K2sa,K2sd][K3sa,K3sd],...,[Knsa,Knsd]},其中:电容组C,用于储存具有最大电压的单体电池Bx释放的电能及为其他所有不具有最大电压的单体电池充能;放电控制开关组K-AD,用于在放电阶段,导通所有电容和具有最大电压的单体电池Bx,1≤x≤n;充电控制开关组K-BC,用于在充电阶段,导通单体电池Bi与电容Ci;储能控制开关组K-S...
【专利技术属性】
技术研发人员:李砚玲,孙文斌,刘力舟,麦瑞坤,何正友,
申请(专利权)人:西南交通大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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