一种电池系统的电量均衡系统及电量均衡控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种电池系统的电量均衡系统，电池系统包括BMS主控模块、MCU处理模块、多个电池模组，每个电池模组包括多个电芯，均衡系统包括数据采集模块，每个电芯上均设置有数据采集模块，数据采集模块与MCU处理模块相连，数据采集模块用于对电芯的剩余电量值进行采集并将采集到的剩余电量值输送给MCU处理模块；均衡系统还包括能量消耗模块和DC‑DC恒流模块，能量消耗模块和DC‑DC恒流模块能够分别与电芯相连。本申请中的电池系统的电量均衡系统及电量均衡控制方法，能够本通过对单个电芯的充电或放电电池模组中的电芯的电量保持均衡，从而能够有效修复电池的亏损状态，延长电池寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种电池系统的电量均衡系统及电量均衡控制方法
本专利技术涉及电池生产
，具体涉及一种电池系统的电量均衡系统及电量均衡控制方法。
技术介绍
由于同一类型、规格的电池在电压、内阻、容量等方面的参数值存在差别，导致在长期使用积累后一些电池电压产生严重的不一致。另外，由于电池单体的化学成分和温度的差异,会导致电池模组的充放电会有差异，即使在电池闲置时,也会由于自放电程度不同导致串联连接的电池模组间产生不平衡。充放电过程中，由于差异的存在，会使少数电池过度充电或放电，随着的充放电过程的重复进行，这种差异会逐步强化，最终导致电池模组过早失效。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种电池系统的电量均衡系统及均衡控制方法，以解决现有技术中电池模组的电芯的电量一致性差、容量衰减不均衡的问题。为达到上述目的，一方面，本专利技术采用以下技术方案：一种电池系统的电量均衡系统，所述电池系统包括BMS主控模块和与所述BMS主控模块相连的MCU处理模块，所述电池系统还包括多个电池模组，每个所述电池模组包括多个电芯，所述均衡系统用于对单个所述电池模组中的多个所述电芯的电量进行均衡，所述均衡系统包括数据采集模块，每个所述电芯上均设置有所述数据采集模块，所述数据采集模块与所述MCU处理模块相连，所述数据采集模块用于对所述电芯的剩余电量值进行采集并将采集到的所述剩余电量值输送给所述MCU处理模块；所述均衡系统还包括能量消耗模块和DC-DC恒流模块，所述MCU处理模块分别与所述能量消耗模块和所述DC-DC恒流模块相连，所述能量消耗模块和所述DC-DC恒流模块能够分别与所述电芯相连，所述能量消耗模块用于对所述电芯的电量进行消耗，所述DC-DC恒流模块用于对所述电芯的电量进行补充。优选地，所述电池系统还包括总控模块，所述总控模块与所述MCU处理模块相连，所述总控模块用于对所述能量消耗模块和所述DC-DC恒流模块的工作参数值进行设定。优选地，所述均衡系统还包括继电器模块，所述MCU处理模块与所述继电器模块通信连接并通过所述继电器模块分别与所述能量消耗模块和所述DC-DC恒流模块连接。优选地，所述继电器模块包括多个固态继电器，所述固态继电器与所述MCU处理模块的I/O接口相连，所述固态继电器包括光电继电器。优选地，所述能量消耗模块包括多组电阻，多组所述电阻与所述多个电芯一一对应设置，所述电阻用于消耗所述电芯的电能；和/或，所述DC-DC恒流模块与外接低压电源相连，所述DC-DC恒流模块与多个所述电芯均相连。优选地，所述均衡系统还包括温度检测模块，所述温度检测模块与所述主控模块相连，所述温度检测模块用于在电量均衡过程中对所述电芯的温度值进行检测并传输给所述主控模块，所述主控模块用于在所述温度值高于预定温度时，暂停所述电芯的电量均衡过程。为达上述目的，另一方面，本专利技术采用以下技术方案：一种电池系统的电量均衡控制方法，用于对如上所述的电池系统的电量均衡系统进行控制，所述控制方法包括：S1、获取单个电池模组中多个所述电芯的剩余电量值，将所述剩余电量值最大的电芯作为第一电芯，将所述剩余电量值最小的电芯作为第二电芯；S2、判断所述第一电芯与所述第二电芯的剩余电量的差值的绝对值占所述电芯的标准电量的百分比是否大于或等于第一预定值，若是，则执行S3，若否，则返回S1；S3、对所述第一电芯的电量进行消耗并对所述第二电芯进行充电，执行S4；S4、获取所述第一电芯和所述第二电芯的剩余电量值，判断所述第一电芯与所述第二电芯的剩余电量的差值的绝对值占所述电芯的标准电量的百分比是否小于第二预定值，若是，则返回S1，若否，则返回S3。优选地，所述第一预定值为4％至6％；和/或，所述第二预定值为4％至6％。优选地，所述S3中，对所述第一电芯的电量进行消耗的方法包括：控制所述能量消耗模块与所述第一电芯处于连通状态，同时控制所述DC-DC恒流模块与所述第一电芯处于断开状态。优选地，所述S3中，对所述第二电芯进行充电的方法包括：控制所述能量消耗模块与所述第二电芯处于断开状态，同时控制所述DC-DC恒流模块与所述第二电芯处于连通状态。本申请中的电池系统的电量均衡系统及电量均衡控制方法，能够通过对单个电芯的充电或放电电池模组中的电芯的电量保持均衡，从而能够有效修复电池的亏损状态，延长电池寿命。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出本专利技术具体实施方式提供的电池系统的电量均衡系统的连接结构示意图；图2示出本专利技术具体实施方式提供的电池系统的电量均衡控制方法的流程图。图中：1、总控模块；2、BMS主控模块；3、MCU处理模块；4、数据采集模块；5、继电器模块；6、能量消耗模块；7、DC-DC恒流模块；8、电池模组。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图1所示，本申请提供了一种电池系统的电量均衡系统，用于对单个电池模组8中的多个电芯的电量进行均衡，以保证电池使用过程中各电池模组8中的每个电芯的电量均保持在较接近的状态，从而延长电池的使用寿命，保证电池系统的使用可靠性和稳定性。电池系统包括BMS主控模块2和与BMS主控模块2相连的MCU处理模块3，电池系统还包括多个电池模组8，每个电池模组8包括多个电芯，每个电芯相互串联，每个电池模组8也相互串联。进一步地，均衡系统包括数据采集模块4，每个电芯上均设置有数据采集模块4，数据采集模块4与MCU处理模块3相连，数据采集模块4用于对电芯的剩余电量值进行采集并将采集到的剩余电量值输送给MCU处理模块4。MCU处理模块4用于对剩余电量值进行处理，以供BMS主控模块2判断是否要对电芯的电量进行均衡。本申请中同时设置有BMS主控模块2和数据采集模块4，当设置有BMS主控模块2时，BMS主控模块2能够直接获得每个电芯的剩余电量，从而根据剩余电量对电池模组8中的多个电芯进行电量均衡。当BMS主控模块2无法使用，或者没有设置BMS主控模块2时，可通过数据采集模块4采集电芯的剩余电量，从而根据剩余电量对电池模组8中的多个电芯进行电量均衡。均衡系统还包括能量消耗模块6和DC-DC恒流模块7，MCU处理模块3分别与能量消耗模块6和DC-DC恒流模块7相连，能量消耗模块6和DC-DC恒流模块7能够分别与电芯相连，能量消耗模块6用于对电芯的电量进行消耗，DC-DC恒流模块7用于对电芯的电量进行补充。其中，能量消耗模块6包括多组电阻，多组电阻与多个电芯一一对应设置，电阻用于消耗电芯的电能。当需要使用能量消耗模块6消耗电芯的电量时，将能量消耗模块6的电阻与电芯相连，电芯与电阻形成电流回路，电阻消耗了电芯的电能。DC-DC恒流模块7与外接低压电源相连，DC-DC恒流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池系统的电量均衡系统，所述电池系统包括BMS主控模块和与所述BMS主控模块相连的MCU处理模块，所述电池系统还包括多个电池模组，每个所述电池模组包括多个电芯，所述均衡系统用于对单个所述电池模组中的多个所述电芯的电量进行均衡，其特征在于：所述均衡系统包括数据采集模块，每个所述电芯上均设置有所述数据采集模块，所述数据采集模块与所述MCU处理模块相连，所述数据采集模块用于对所述电芯的剩余电量值进行采集并将采集到的所述剩余电量值输送给所述MCU处理模块；所述均衡系统还包括能量消耗模块和DC‑DC恒流模块，所述MCU处理模块分别与所述能量消耗模块和所述DC‑DC恒流模块相连，所述能量消耗模块和所述DC‑DC恒流模块能够分别与所述电芯相连，所述能量消耗模块用于对所述电芯的电量进行消耗，所述DC‑DC恒流模块用于对所述电芯的电量进行补充。

【技术特征摘要】
1.一种电池系统的电量均衡系统，所述电池系统包括BMS主控模块和与所述BMS主控模块相连的MCU处理模块，所述电池系统还包括多个电池模组，每个所述电池模组包括多个电芯，所述均衡系统用于对单个所述电池模组中的多个所述电芯的电量进行均衡，其特征在于：所述均衡系统包括数据采集模块，每个所述电芯上均设置有所述数据采集模块，所述数据采集模块与所述MCU处理模块相连，所述数据采集模块用于对所述电芯的剩余电量值进行采集并将采集到的所述剩余电量值输送给所述MCU处理模块；所述均衡系统还包括能量消耗模块和DC-DC恒流模块，所述MCU处理模块分别与所述能量消耗模块和所述DC-DC恒流模块相连，所述能量消耗模块和所述DC-DC恒流模块能够分别与所述电芯相连，所述能量消耗模块用于对所述电芯的电量进行消耗，所述DC-DC恒流模块用于对所述电芯的电量进行补充。2.根据权利要求1所述的电池系统的电量均衡系统，其特征在于，所述电池系统还包括总控模块，所述总控模块与所述MCU处理模块相连，所述总控模块用于对所述能量消耗模块和所述DC-DC恒流模块的工作参数值进行设定。3.根据权利要求1所述的电池系统的电量均衡系统，其特征在于：所述均衡系统还包括继电器模块，所述MCU处理模块与所述继电器模块通信连接并通过所述继电器模块分别与所述能量消耗模块和所述DC-DC恒流模块连接。4.根据权利要求3所述的电池系统的电量均衡系统，其特征在于：所述继电器模块包括多个固态继电器，所述固态继电器与所述MCU处理模块的I/O接口相连，所述固态继电器包括光电继电器。5.根据权利要求1至4之一所述的电池系统的电量均衡系统，其特征在于：所述能量消耗模块包括多组电阻，多组所述电阻与所述多个电芯一一对应设置，所述电阻用于消耗所述电芯的电能；和/或，所述DC-DC恒流模块与外接低压电源相连，所述DC-...

【专利技术属性】
技术研发人员：严世杰，胡庆书，宿斌，韩润生，
申请(专利权)人：银隆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44