一种电池组均衡方法与装置以及电池组制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池组均衡方法与装置以及电池组，其中所述电池包括各种化学电池、光伏电池、电容器、超级电容器、燃料电池等和/或其组合，所述方法主要包括以下步骤：在所述电池组中确定不同的同电位点组；以及将至少一个同电位点组中的部分或全部同电位点通过电流调控单元连接。按照本发明专利技术实施例的电池组均衡方法、装置与电池组以及包含该电池组的产品，可解决电池组的电压均衡问题、电流均衡问题和容量均衡问题。

A battery equalization method and device and battery pack

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种电池组均衡方法与装置以及电池组
本专利技术涉及一种电池均衡技术，特别是涉及一种电池组均衡方法与装置以及电池组。
技术介绍
电池、电容串并联成组时，因为单个器件的不一致，造成成组后性能下降，寿命缩短；光伏电池组配成模组时，因为单个光伏电池的不一致以及遮挡等因素，会产生失配，造成光伏系统发电量缩小，系统故障增多；多个燃料电池串并联成组时，各个单体燃料电池的不一致，也会影响整个电堆的性能发挥，甚至失效。现有技术解决串联电池电压均衡的方法有被动均衡方法和主动均衡方法。其中被动均衡是利用电阻消耗高电压电池能量来实现电压均衡，虽然电路简单可靠，成本低，但均衡电流较小，能量损耗大，发热。主动均衡是采用能量转移的方式来实现均衡，一般是将串联电池组中高电压电池的能量转移到其他电池，使高电压电池电压降低，也就是用高电压电池对低电压电池进行能量补充；其虽然均衡电流大，能量损耗小，但电路复杂，成本高，可靠性相对较低。此外，解决并联电池的电流均衡问题，现有技术还没有比较成熟的方案。一般只能采用精确检测并筛选一致性好的电池并联。但是，这会增加成组用电池成本，而且并不能保证并联电池的电流一致，因为每节电池在并联时安装的位置不一样，而且随着电池使用，性能会产生分化，导致电流更加不一致。虽然在电池成组时，先串联再并联可以显著平衡各个电池的工作电流，但在每一串中要去解决串联电池电压均衡问题，无论是采用上述被动均衡方法，还是主动均衡方法，系统都会过于复杂，成本高，可靠性低。所以目前电池成组时，大都采用先并联后串联的方式，将电压均衡问题简化。对于并联电池的电流均衡，通过配组时精确检测一致性好的电池并联，也就是说由电池自身来保证。解决太阳能电池的失配问题，现有方案是采用优质光伏器件，尽可能避免阴影和遮挡；或对每串电池组件进行最大功率跟踪(MPPT)。但会增加成本，也无法避免阴影遮挡和光伏器件衰减不一致问题，且故障率高，也无法避免出现功率双峰或多峰现象。解决燃料电池成组的问题，一般是通过对器件进行精确检测和筛选，选用一致性好的器件来成组，但会增加器件成组的成本，而且无法保证在使用过程中器件性能分化产生不一致，造成整组性能下降。因此，需要一种电池组均衡方法与装置，来解决电池组的电压均衡、电流均衡、以及容量均衡问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的缺陷，提供一种电池组均衡方法与装置以及电池组，解决电池成组及应用时的不一致问题，其中电池包括各种化学电池，光伏电池，电容器，超级电容器，燃料电池，或其组合等。为了实现这一目的，本专利技术所采取的技术方案如下：按照本专利技术实施例的第一方面，提供一种电池组均衡方法，包括以下步骤：在所述电池组中确定不同的同电位点组；以及将至少一个同电位点组中的部分或全部同电位点通过电流调控单元相连接。按照一个实施例，其中连接同电位点的步骤包括将同电位点通过电流调控单元两两彼此连接。按照再一个实施例，其中连接同电位点的步骤包括将各同电位点通过电流调控单元顺次连接。按照另一个实施例，其中连接同电位点的步骤包括在各同电位点组中，选定其中一个同电位点，将其余同电位点分别通过电流调控单元连接到选定的同电位点。按照又一个实施例，其中连接同电位点的步骤包括将各同电位点分别通过电流调控单元连接到同一个点，称为同电位合点。按照再另一个实施例，所述电池组均衡方法还包括：在部分同电位合点之间，同电位合点与电池组正极之间，和/或同电位合点与电池组负极之间连接补偿电池。按照再又一个实施例，其中连接同电位点的步骤包括在同电位合点上连接主动或被动均衡电路。按照其他一个实施例，所述的电池组均衡方法进一步包括，在电池组中的串联电池串中再串联连接另一个电流调控单元。按照本专利技术实施例的第二方面，提供一种电池组均衡装置，包括电流调控单元，用于连接电池组中至少一个同电位点组中的部分或全部同电位点。按照一个实施例，其中所述电流调控单元以阵列形式布置，并且各电流调控单元设置有接线端。按照再一个实施例，其中用于连接同一个同电位点组中的同电位点的各电流调控单元的其中一端连接到同一个点，称为同电位合点。按照另一个实施例，所述的电池组均衡装置还包括补偿电池，连接在同电位合点之间，或补偿电池的其中一端连接同电位合点，另一端设置为用于连接电池组正极或电池组负极的接线端。按照又一个实施例，所述的电池组均衡装置还包括主动或被动均衡电路，连接在同电位合点上。按照其他一个实施例，所述的电池组均衡装置还包括另一个电流调控单元，用于连接在电池组中的串联电池串中。按照再另一个实施例，所述电流调控单元包括：电阻器，保险器，电感器，二极管，三极管，开关，继电器，或其组合电路。按照本专利技术实施例的第三方面，提供一种主动均衡电路或被动均衡电路，其中包含按照本专利技术实施例的第二方面所述的电池组均衡装置。按照本专利技术实施例的第四方面，提供一种电池组，包括:电池阵列，通过串并联方式相互连接；以及电流调控单元，用于连接电池组中至少一个同电位点组或希望电位保持一致的同电位点组中的部分或全部同电位点。按照一个实施例，其中所述电流调控单元包括：电阻器，保险器，电感器，二极管，三极管，开关，继电器，或其组合电路。按照再一个实施例，其中电流调控单元用于将同电位点两两彼此连接，或者用于将同电位点顺次连接，或者用于将各同电位点分别连接到同一同电位合点，或者用于将同电位点组中的各同电位点分别连接到选定的其中一个同电位点。按照另一个实施例，所述的电池组还包括补偿电池，连接在同电位合点之间，同电位合点与电池组正极之间，或同电位合点与电池组负极之间。按照又一个实施例，所述的电池组还包括主动或被动均衡电路，连接在同电位合点上。按照再又一个实施例，所述的电池组还包括另一个电流调控单元，用于连接在电池组中的串联电池串中。按照再另一个实施例，所述电池包括：各种化学电池，光伏电池，电容器，超级电容器，燃料电池，及其各种组合。按照本专利技术实施例的第五方面，提供一种电能驱动产品、电气系统、储能或发电系统，包括电动汽车、电动车、不间断电源(UPS)、电网电站设备、通信基站、光伏模组、光伏电站及系统、各种燃料电池堆及系统，其中包括按照本专利技术实施例的第二方面所述的电池组均衡装置，或者包括按照本专利技术实施例的第三方面所述的电池组。按照本专利技术实施例的电池组均衡方法与装置以及电池组，可解决电池串并联成组时的电压均衡问题和电流均衡问题以及容量均衡问题，也可解决各种光伏发电电池的不一致及阴影遮挡等造成的失配问题，提高系统可靠性和发电效率，同样也可解决各种燃料电池成组时的不一致性问题。下面将结合附图并通过实施例对本专利技术进行具体说明，其中相同或基本相同的部件采用相同的附图标记指示。附图说明图1是按照本专利技术一个实施例的电池组均衡方法的示意性流程图；图2是说明按照本专利技术一个实施例的电池组中的同电位点的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组均衡方法，包括以下步骤：/n在所述电池组中确定不同的同电位点组；以及/n将至少一个同电位点组中的部分或全部同电位点通过电流调控单元相连接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种电池组均衡方法，包括以下步骤：
在所述电池组中确定不同的同电位点组；以及
将至少一个同电位点组中的部分或全部同电位点通过电流调控单元相连接。


如权利要求1所述的电池组均衡方法，其中连接同电位点的步骤包括：将同电位点通过电流调控单元两两彼此连接。


如权利要求1所述的电池组均衡方法，其中连接同电位点的步骤包括：将各同电位点通过电流调控单元顺次连接。


如权利要求1所述的电池组均衡方法，其中连接同电位点的步骤包括：在各同电位点组中，选定其中一个同电位点，将其余同电位点分别通过电流调控单元连接到选定的同电位点。


如权利要求1所述的电池组均衡方法，其中连接同电位点的步骤包括：将各同电位点分别通过电流调控单元连接到同一个点，称为同电位合点。


如权利要求5所述的电池组均衡方法，还包括：在部分同电位合点之间，同电位合点与电池组正极之间，和/或同电位合点与电池组负极之间连接补偿电池。


如权利要求5所述的电池组均衡方法，进一步包括：在同电位合点上连接主动或被动均衡电路。


如权利要求1所述的电池组均衡方法，进一步包括：在所述电池组中的串联电池串中接入另一个电流调控单元用于调控电池串的电流。


一种电池组均衡装置，包括：
至少一个电流调控单元，用于连接电池组中至少一个同电位点组中的部分或全部同电位点。


如权利要求9所述的电池组均衡装置，其中所述电流调控单元以阵列形式布置，并且各电流调控单元设置有接线端。

【专利技术属性】
技术研发人员：王创社，
申请(专利权)人：深圳市强能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44