一种并联电池组及其电压均衡方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种并联电池组及其电压均衡方法。其中，并联电池组包括电源总线和至少两个电池；每个电池包括电芯、均压充电模块、充电开关、放电开关和电池管理装置；电池管理装置与电芯连接，用于获取电池的电压状态，若电池的电压状态为需放电状态，则该电池的电池管理装置控制放电开关通过电源总线进行放电，若电池的电压状态为需充电状态时，该电池的电池管理装置控制充电开关通过电源总线进行充电，并在充电电流大于第一电流阈值时，控制均压充电模块通过电源总线进行充电。本发明专利技术实施例提供的技术方案，可解决现有并联电池组中的各电池之间因电压不均衡导致充放电电流过大，从而导致电池发热严重，影响电池放电能力的问题。

A Parallel Battery Pack and Its Voltage Equalization Method

The embodiment of the invention discloses a parallel battery pack and a voltage equalization method thereof. The parallel battery pack includes a power bus and at least two batteries; each battery includes a battery, a voltage equalizing charging module, a charging switch, a discharge switch and a battery management device; the battery management device is connected with the battery to obtain the voltage state of the battery. If the voltage state of the battery is in the discharge state, the battery management device of the battery controls the discharge switch to pass through the total power supply. When the voltage state of the battery is in charge state, the battery management device controls the charging switch to charge through the power bus, and when the charging current is greater than the first current threshold, the equalizing charging module is controlled to charge through the power bus. The technical scheme provided by the embodiment of the present invention can solve the problem that the charging and discharging current of each battery in the existing parallel battery pack is too large due to the unbalanced voltage, which leads to the serious heating of the battery and affects the discharge capacity of the battery.

【技术实现步骤摘要】
一种并联电池组及其电压均衡方法
本专利技术实施例涉及电储能供电
，尤其涉及一种并联电池组及其电压均衡方法。
技术介绍
船用电动推进器是指用二次电池供电、电动机轴伸出端直接带动螺旋桨的电动机设备，常用于休闲垂钓、旅游观光以及水上竞技等场合。并且相较于汽油船外机或者柴油船外机，船用电动推进器噪声小且更加环保，使得用户对于船用电动推进器的使用越来越频繁。船用电动推进器的使用者通过使用多块电池并联组成电池组，并将该电池组作为船用电动推进器的供电电池，以增大供电电池的电池容量，提高船用电动推进器的供电电池的续航能力。但是，现有船用电动推进器的供电电池常使用保险丝或者金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，MOSFET)进行简陋的限流保护，因为供电电池、保险丝、MOSFET等的内阻很小，一旦并联的电池之间电压不均衡，各个电池之间就会产生极大的电流，导致发热。发热产生的热量不仅会损害电池、减少电池寿命，而且容易起火，引起爆炸。
技术实现思路
本专利技术提供一种并联电池组及其电压均衡方法，以解决现有并联电池组中的各电池之间因电压不均衡导致充放电电流过大，从而导致电池发热严重，影响电池放电能力的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种并联电池组，包括：电源总线和至少两个电池；每个所述电池包括：电芯、均压充电模块、充电开关、放电开关以及电池管理装置；所述放电开关分别与所述电源总线、所述电芯以及所述电池管理装置电连接；所述充电开关分别与所述电源总线、所述电芯以及所述电池管理装置电连接；所述均压充电模块分别与所述电芯、所述电池管理装置以及所述电源总线电连接；所述电池管理装置与所述电芯电连接，用于获取所述电池的电压状态，所述电压状态包括需充电状态、需放电状态和标准状态；所述电池管理装置还用于在所述电池的电压状态为需放电状态时，控制该电池中的所述放电开关开启，充电开关和均压充电模块关闭，以使该电池中的放电开关通过所述电源总线向处于需充电状态的所述电池放电，直至该电池变为标准状态；所述电池管理装置还用于在所述电池的电压状态为需充电状态时，控制所述充电开关开启，均压充电模块和所述放电开关关闭，以使该电池的充电开关通过所述电源总线接收处于需放电状态的所述电池充电，直至该电池变为标准状态；所述电池管理装置还用于在所述充电开关的充电电流大于第一电流阈值时，控制所述均压充电模块开启，所述充电开关和所述放电开关关闭，以使该电池的均压充电模块通过所述电源总线被处于需放电状态的所述电池充电，直至该电池变为标准状态。可选的，所述电池管理装置包括充电电流检测模块；所述充电电流检测模块与所述充电开关电连接，用于检测通过所述充电开关的充电电流。可选的，所述均压充电模块包括开关管控制芯片、第一开关管、第二开关管、整流二极管、滤波电感和滤波电容；所述开关管控制芯片分别与所述电池管理装置、第一开关管的控制端和第二开关管的控制端电连接，用于控制所述第一开关管和所述第二开关管的导通和关断；所述第一开关管的第一端与第一电平输出端电连接，第二端分别与所述第二开关管的第一端和所述整流二极管的负极电连接；所述第二开关管的第二端与第二电平输出端电连接；所述整流二极管的正极所述第二电平输出端电连接；所述滤波电感的第一端与所述整流二极管的负极电连接，所述滤波电感的第二端与所述滤波电容的第一端电连接；所述滤波电容的第一端与所述电芯的正极电连接，所述滤波电容的第二端与所述电芯的负极电连接。可选的，所述并联电池组还包括信号总线；所述电池管理装置包括微处理器和通信器；所述微处理器与所述通信器电连接，用于控制通信器通过通信接口与所述信号总线电连接。可选的，每个电池的所述电池管理装置还用于通过所述信号总线将所述并联电池组中的一个所述电池定义为主机，其他所述电池定义为从机；各从机中的所述电池管理装置将自身电池的电芯电压值通过所述信号总线发送至所述主机；所述主机中的电池管理装置根据各个电池的电芯电压值获取处于需放电状态的电池和需充电状态的电池。可选的，所述电池管理装置还包括电压检测模块，与所述电芯电连接，用于检测电芯电压值。可选的，所述电池管理装置还包括：温度测量模块；所述温度测量模块与所述电池管理装置的微处理器电连接，用于测量所述电池的电池温度。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种并联电池组的电压均衡方法，适用于本专利技术任意实施例提供的并联电池组，包括：每个电池的电池管理装置获取所处的电池的电压状态，所述电压状态包括标准状态、需放电状态和需充电状态；若所述电池的电压状态为需放电状态，则该电池的所述电池管理装置控制该电池中的所述放电开关开启，所述充电开关和所述均压充电模块关闭，以使该电池中的所述放电开关向处于需充电状态的所述电池放电，直至该电池变为标准状态；若所述电池的电压状态为需充电状态，则控制该电池中的充电开关开启，所述均压充电模块和所述放电开关关闭，以使该电池通过所述充电开关接收处于需放电状态的所述电池充电，直至该电池变为标准状态；在所述充电开关开启过程中，若所述充电开关的充电电流大于第一电流阈值，则控制该电池中的所述均压充电模块开启，所述放电开关和所述充电开关关闭，以使该电池通过所述均压充电模块被处于需放电状态的所述电池充电，直至该电池变为标准状态。可选的，所述电池管理装置还包括电压检测模块，与所述电芯电连接，用于检测电芯电压值；所述并联电池组的电压均衡方法，还包括：在所述均压充电模块的充电电流小于第二电流阈值，或者该电池和所述需放电状态的电芯电压值的差值小于第一电压阈值时，控制该电池中的充电开关开启，所述均压充电模块和所述放电开关关闭，以指示该电池通过所述充电开关接收处于需放电状态的所述电池充电，直至该电池变为标准状态。可选的，所述并联电池组还包括信号总线；所述电池管理装置包括微处理器和通信器；所述微处理器与所述通信器电连接，用于控制通信器通过通信接口与所述信号总线电连接；每个电池的电池管理装置获取所处的电池的电压状态之前，还包括：每个电池的所述电池管理装置通过所述信号总线将所述并联电池组中的一个所述电池定义为主机，其他所述电池定义为从机；各从机中的所述电池管理装置将自身电池的电芯电压值通过所述信号总线发送至所述主机；每个电池的电池管理装置获取所处的电池的电压状态，包括：所述主机中的电池管理装置判断各个电池的电芯电压值的最大值和最小值的差值是否大于第二电压阈值；若是，则将电芯电压值最大的电池标记为需放电状态的电池，将电芯电压值最小的电池标记为需充电状态的电池；所述主机将需放电状态的电池和需充电状态的电池的电池信息发送至各从机；所述并联电池组的电压均衡方法，还包括：在充放电的过程中，若需放电状态的电池的电芯电压值和需充电状态的电池的电芯电压值的差值小于第三电压阈值，则差值小于所述第三电压阈值的需充电状态的电池和需放电状态的电池均为标准状态的电池；所述主机电池管理装置再次判断各个电池的电芯电压值的最大值和最小值的差值是否大于第二电压阈值，以获取需放电状态的电池和需充电状态的电池。可选的，所述电池管理装置还包括：温度测量模块；所述温度测量模块与所述电池管理装置的微处理器电连接，用于测量所述电池的电池温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并联电池组，其特征在于，包括电源总线和至少两个电池；每个所述电池包括：电芯、均压充电模块、充电开关、放电开关以及电池管理装置；所述放电开关分别与所述电源总线、所述电芯以及所述电池管理装置电连接；所述充电开关分别与所述电源总线、所述电芯以及所述电池管理装置电连接；所述均压充电模块分别与所述电芯、所述电池管理装置以及所述电源总线电连接；所述电池管理装置与所述电芯电连接，用于获取所述电池的电压状态，所述电压状态包括需充电状态、需放电状态和标准状态；所述电池管理装置还用于在所述电池的电压状态为需放电状态时，控制该电池中的所述放电开关开启，充电开关和均压充电模块关闭，以使该电池中的放电开关通过所述电源总线向处于需充电状态的所述电池放电，直至该电池变为标准状态；所述电池管理装置还用于在所述电池的电压状态为需充电状态时，控制所述充电开关开启，均压充电模块和所述放电开关关闭，以使该电池的充电开关通过所述电源总线接收处于需放电状态的所述电池充电，直至该电池变为标准状态；所述电池管理装置还用于在所述充电开关的充电电流大于第一电流阈值时，控制所述均压充电模块开启，所述充电开关和所述放电开关关闭，以使该电池的均压充电模块通过所述电源总线被处于需放电状态的所述电池充电，直至该电池变为标准状态。...

【技术特征摘要】
1.一种并联电池组，其特征在于，包括电源总线和至少两个电池；每个所述电池包括：电芯、均压充电模块、充电开关、放电开关以及电池管理装置；所述放电开关分别与所述电源总线、所述电芯以及所述电池管理装置电连接；所述充电开关分别与所述电源总线、所述电芯以及所述电池管理装置电连接；所述均压充电模块分别与所述电芯、所述电池管理装置以及所述电源总线电连接；所述电池管理装置与所述电芯电连接，用于获取所述电池的电压状态，所述电压状态包括需充电状态、需放电状态和标准状态；所述电池管理装置还用于在所述电池的电压状态为需放电状态时，控制该电池中的所述放电开关开启，充电开关和均压充电模块关闭，以使该电池中的放电开关通过所述电源总线向处于需充电状态的所述电池放电，直至该电池变为标准状态；所述电池管理装置还用于在所述电池的电压状态为需充电状态时，控制所述充电开关开启，均压充电模块和所述放电开关关闭，以使该电池的充电开关通过所述电源总线接收处于需放电状态的所述电池充电，直至该电池变为标准状态；所述电池管理装置还用于在所述充电开关的充电电流大于第一电流阈值时，控制所述均压充电模块开启，所述充电开关和所述放电开关关闭，以使该电池的均压充电模块通过所述电源总线被处于需放电状态的所述电池充电，直至该电池变为标准状态。2.根据权利要求1所述的并联电池组，其特征在于，所述电池管理装置包括充电电流检测模块；所述充电电流检测模块与所述充电开关电连接，用于检测通过所述充电开关的充电电流。3.根据权利要求1所述的并联电池组，其特征在于，所述均压充电模块包括开关管控制芯片、第一开关管、第二开关管、整流二极管、滤波电感和滤波电容；所述开关管控制芯片分别与所述电池管理装置、第一开关管的控制端和第二开关管的控制端电连接，用于控制所述第一开关管和所述第二开关管的导通和关断；所述第一开关管的第一端与第一电平输出端电连接，第二端分别与所述第二开关管的第一端和所述整流二极管的负极电连接；所述第二开关管的第二端与第二电平输出端电连接；所述整流二极管的正极所述第二电平输出端电连接；所述滤波电感的第一端与所述整流二极管的负极电连接，所述滤波电感的第二端与所述滤波电容的第一端电连接；所述滤波电容的第一端与所述电芯的正极电连接，所述滤波电容的第二端与所述电芯的负极电连接。4.根据权利要求1所述的并联电池组，其特征在于，所述并联电池组还包括信号总线；所述电池管理装置包括微处理器和通信器；所述微处理器与所述通信器电连接，用于控制通信器通过通信接口与所述信号总线电连接。5.根据权利要求4所述的并联电池组，其特征在于，每个电池的所述电池管理装置还用于通过所述信号总线将所述并联电池组中的一个所述电池定义为主机，其他所述电池定义为从机；各从机中的所述电池管理装置将自身电池的电芯电压值通过所述信号总线发送至所述主机；所述主机中的电池管理装置根据各个电池的电芯电压值获取处于需放电状态的电池和需充电状态的电池。6.根据权利要求1所述的并联电池组，其特征在于，所述电池管理装置还包括：温度测量模块；所述温度测量模块与所述电池管理装置的微处理器电连接，用于测量所述电池的电池温度。7.一种并联电池组的电压均衡方法，适用于上述权利要求1-6任一项所述的并联电池组，其特征在于，包括：每个电池的电池管理装置获取所处的电池的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘宗良，陶师正，万小康，
申请(专利权)人：东莞亿动智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44