电池均衡电路及电池管理方法技术

本申请提供一种电池均衡电路及电池管理方法，该电池均衡电路包括：辅助电源、至少两个单体电池和至少两个均衡回路；其中，单体电池和均衡回路一一对应；至少两个单体电池依次串联，两个相邻的单体电池之间设置有第一开关；单体电池的正极通过第二开关的第一端与对应的均衡回路的正极连接，单体电池的负极通过第二开关的第二端与对应的均衡回路的正极连接，单体电池的负极通过第三开关与对应的均衡回路的负极连接；均衡回路的正极通过第二开关的第三端与辅助电源的负极连接，均衡回路的负极通过第四开关与辅助电源的正极连接，无需在单体电池之间通过充放电进行能量均衡，减少了单体电池充放电次数，从而增加了电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
电池均衡电路及电池管理方法
本申请涉及电路
，尤其涉及一种电池均衡电路及电池管理方法。
技术介绍
随着人们对环境保护的重视以及对资源的高效利用，新能源汽车成为汽车行业发展的热门，电池是新能源汽车动力的源泉，汽车的性能很大程度上取决于电池，因此电池的维护显得尤其重要。单体电池的电压差异会随着充放电次数的增多而逐渐扩大，这种电压差异会导致电池组性能下降和工作年限缩短。现有技术通常在电池电路中增加均衡电路来均衡单体电池之间的电压，通过储能器件将多余的能量在电池组内部传递，能量高的单体电池将能量通过储能器件转移到能量低的单体电池中。然而现有技术缩短了单体电池的使用寿命。
技术实现思路
本申请提供一种电池均衡电路及电池管理方法，解决了现有技术缩短单体电池的使用寿命的问题。第一方面，本申请提供一种电池均衡电路，包括：辅助电源、至少两个单体电池和至少两个均衡回路；其中，单体电池和均衡回路一一对应；至少两个单体电池依次串联，两个相邻的单体电池之间设置有第一开关；单体电池的正极通过第二开关的第一端与对应的均衡回路的正极连接，单体电池的负极通过第二开关的第二端与对应的均衡回路的正极连接，单体电池的负极通过第三开关与对应的均衡回路的负极连接；均衡回路的正极通过第二开关的第三端与辅助电源的负极连接，均衡回路的负极通过第四开关与辅助电源的正极连接，从而将单体电池内部的能量转移至均衡回路，均衡回路转移至辅助电源中，实现了将单体电池内部的均衡转移至外部电路中，减少了单体电池内部额外的充放电过程，增加了电池的使用寿命，减少了用户的成本。可选的，至少两个单体电池依次串联所组成的电池组与辅助电源并联，电池组的正极通过第六开关与辅助电源的正极连接，电池组的负极依次通过升压直流变直流DCDC和第五开关与辅助电源的负极连接，辅助电源与电池组并联，可以与电池组共同为整车提供能量，进一步地节约了能源，减少了用户的成本。可选的，在电池充电工况下，部分单体电池充满电的情况下，断开与部分单体电池负极连接的第一开关，闭合与部分单体电池对应的均衡回路正极连接的第二开关的第一端，以及闭合与部分单体电池对应的均衡回路负极连接的第三开关。可选的，在均衡回路的储电量大于预设值的情况下，闭合与均衡回路的正极连接的第二开关的第三端，闭合与均衡回路负极连接第四开关。可选的，在非充电工况下，若部分单体电池的电压高于其余单体电池的电压，断开与部分单体电池负极连接的第一开关，闭合与部分单体电池对应的均衡回路正极连接的第二开关的第二端，以及闭合与部分单体电池对应的均衡回路负极连接的第三开关。可选的，在整车需求功率大于至少两个单体电池依次串联所组成的电池组提供的功率限制的情况下，闭合第五开关和第六开关。第二方面，本申请提供一种电池管理方法，包括：根据单体电池的电压信息，控制对均衡回路进行充电；控制所述均衡回路对辅助电源进行充电，从而通过均衡回路调节单体电池的电压差异，并将能量转移至外部电路的辅助电源上，减少了电池内部额外的充放电过程，增加了电池的使用寿命，减少了用户的成本。可选的，根据单体电池的电压信息，控制对均衡回路进行充电，包括：在单体电池充满电，且其余单体电池未充满电的情况下，断开单体电池与其余单体电池的连接，控制外部电源对单体电池对应的均衡回路充电，在电池组充电过程中进一步减少了单体的充放电过程，增加了单体电池的寿命从而增加了整个电池组的寿命，减少了用户的成本。可选的，根据单体电池的电压信息，控制对均衡回路进行充电，包括：在单体电池的电压高于其余单体电池的电压的情况下，断开单体电池与其余单体电池的连接，控制单体电池对均衡回路充电，在电池组放电过程中进一步减少了单体的充放电过程，增加了单体电池的寿命从而增加了整个电池组的寿命，减少了用户的成本。可选的，包括：在整车需求功率大于单体电池串联所组成的电池组提供的功率限制的情况下，控制辅助电源与电池组一起为整车提供动力，将单体均衡产生的能量转移至辅助电源上，辅助电源为整体提供足够的动力，进一步地节约了能源，减少了用户的成本。本申请提供的电池均衡电路及电池管理方法，其中电池均衡电路包括：辅助电源、至少两个单体电池和至少两个均衡回路；其中，单体电池和均衡回路一一对应；至少两个单体电池依次串联，两个相邻的单体电池之间设置有第一开关；单体电池的正极通过第二开关的第一端与对应的均衡回路的正极连接，单体电池的负极通过第二开关的第二端与对应的均衡回路的正极连接，单体电池的负极通过第三开关与对应的均衡回路的负极连接；均衡回路的正极通过第二开关的第三端与辅助电源的负极连接，均衡回路的负极通过第四开关与辅助电源的正极连接，当电池单体之间存在电压差异时，将均衡回路连接至电路中，部分单体的能量转移至均衡回路，均衡回路将能量储存至辅助电源中，从而，实现了将单体电池的能量转移到辅助电源，无需在单体电池之间通过充放电进行能量均衡，减少了单体电池充放电次数，从而增加了电池的使用寿命，减少了用户的成本。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术提供的现有电池管理系统的结构示意图；图2为本申请一实施例提供的一种电池均衡电路的系统结构示意图；图3为本申请一实施例提供的一种电池均衡电路的电路示意图；图4为本申请一实施例提供的另一种电池均衡电路的电路示意图；图5为本申请一实施例提供的再一种电池均衡电路的电路示意图；图6为本申请一实施例提供的又一种电池均衡电路的电路示意图；图7为本申请一实施例提供的又一种电池均衡电路的电路示意图；图8为本申请一实施例提供的又一种电池均衡电路的电路示意图；图9为本申请一实施例提供的又一种电池均衡电路的电路示意图；图10为本申请一实施例提供的电池管理系统的结构示意图；图11为本申请一实施例提供的一种电池管理方法的流程图；图12为本申请一实施例提供的另一种电池管理方法的流程图；图13为本申请一实施例提供的另一种电池管理方法的流程图；图14为本申请一实施例提供的再一种电池管理方法的流程图。附图标记说明：30—辅助电源；31—单体电池；32—单体电池单体电池对应的均衡回路；311—第一开关；321—第二开关；331—第三开关；341—第四开关；35—升压转换器；305—第五开关；306—第六开关。通过上述附图，已示出本公开明确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池均衡电路，其特征在于，包括：/n辅助电源、至少两个单体电池和至少两个均衡回路；其中，单体电池和均衡回路一一对应；/n所述至少两个单体电池依次串联，两个相邻的单体电池之间设置有第一开关；/n所述单体电池的正极通过第二开关的第一端与对应的均衡回路的正极连接，所述单体电池的负极通过第二开关的第二端与对应的均衡回路的正极连接，所述单体电池的负极通过第三开关与对应的均衡回路的负极连接；/n所述均衡回路的正极通过所述第二开关的第三端与所述辅助电源的负极连接，所述均衡回路的负极通过第四开关与所述辅助电源的正极连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池均衡电路，其特征在于，包括：
辅助电源、至少两个单体电池和至少两个均衡回路；其中，单体电池和均衡回路一一对应；
所述至少两个单体电池依次串联，两个相邻的单体电池之间设置有第一开关；
所述单体电池的正极通过第二开关的第一端与对应的均衡回路的正极连接，所述单体电池的负极通过第二开关的第二端与对应的均衡回路的正极连接，所述单体电池的负极通过第三开关与对应的均衡回路的负极连接；
所述均衡回路的正极通过所述第二开关的第三端与所述辅助电源的负极连接，所述均衡回路的负极通过第四开关与所述辅助电源的正极连接。


2.根据权利要求1所述的电池均衡电路，其特征在于，所述至少两个单体电池依次串联所组成的电池组与所述辅助电源并联，所述电池组的正极通过第六开关与所述辅助电源的正极连接，所述电池组的负极依次通过升压直流转直流DCDC和第五开关与所述辅助电源的负极连接。


3.根据权利要求2所述的电池均衡电路，其特征在于，
在电池充电工况下，部分单体电池充满电的情况下，断开与所述部分单体电池负极连接的第一开关，闭合与所述部分单体电池对应的均衡回路正极连接的第二开关的第一端，以及闭合与所述部分单体电池对应的均衡回路负极连接的第三开关。


4.根据权利要求2所述的电池均衡电路，其特征在于，
在所述均衡回路的储电量大于预设值的情况下，闭合与所述均衡回路的正极连接的第二开关的第三端，闭合与所述均衡回路负极连接第四开关。


5.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张芳，邓金涛，解胜东，王瑞明，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37