一种基于LC储能的串并联电池组一体化均衡方法技术

本发明专利技术公开了一种基于LC储能的串并联电池组一体化均衡方法，串并联电池组共有m组串联电池组并联，每组串联电池组包含n个单体；串并联电池组的均衡拓扑包括(2m*n+2m)个MOS管、2m*n个二极管、一个电感、一个电容。本发明专利技术达到了以下有益效果：与现有技术相比，本发明专利技术基于LC储能，建立串并联电池组一体化主动均衡方法。可以同时实现串并联均衡，均衡能量可以直接由高电量单体转移至低电量单体，均衡速度快；电池组左右两边的MOS管阵列具有较强的对称性，结构简单、体积小、且控制简单；均衡拓扑易扩展，在满足器件极限值的前提下，串联电池组内单体数量或并联电池组数量发生变化时，只需增减相应的MOS管。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LC储能的串并联电池组一体化均衡方法
本专利技术属动力电池均衡
，涉及一种基于LC储能的串并联电池组一体化均衡方法，适用于新能源汽车电池管理系统。
技术介绍
锂电池因具有能量密度高、循环寿命长的优点，逐渐成为新能源汽车的主要动力源。由于单体电压及容量较低，应用中需要将单体串并联构成电池组的形式。单体受生产工艺等因素影响，在循环充放电一段时间后会出现不一致现象，从而降低电池组的能量利用率及循环寿命，并且容易导致出现过充或过放。均衡技术对于改善电池组的不一致性具有重要意义。目前，均衡技术主要分为两类：被动均衡和主动均衡。被动均衡主要采用电阻作为每个单体的分流器，把高能量单体多余的能量转换为热能消耗掉。该方法优点是体积小，成本低，但能量耗散和散热问题是其关键缺点。主动均衡是近年均衡技术研究的热点，通过电容、电感、变换器等储能器件从高能量单体中转移能量到低能量的单体，从而实现电池组的均衡，也称非能耗型均衡或无损均衡。基于开关电容器的均衡拓扑具有体积小，易于控制的优点，但其均衡效率不高，电容均衡时间较长，当单体之间电压相差不大时此问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LC储能的串并联电池组一体化均衡方法，其特征在于：/n串并联电池组共有m组串联电池组并联，每组串联电池组包含n个单体；/n串并联电池组的均衡拓扑包括(2m*n+2m)个MOS管、2m*n个二极管、一个电感、一个电容；/n在每组串联电池组中，电位最高点的左桥臂与一个MOS管连接，电位最高点的右桥臂与MOS管和二极管的串联电路连接；电位最低点的左桥臂与MOS管和二极管的串联电路连接，电位最低点的右桥臂与一个MOS管连接；其余各单体连接点的左右桥臂分别与MOS管和二极管的串联电路连接；所述MOS管和二极管的串联电路，包括串联在一起的一个MOS管和一个二极管；/n串联电池组左桥臂的末端、串...

【技术特征摘要】
1.一种基于LC储能的串并联电池组一体化均衡方法，其特征在于：
串并联电池组共有m组串联电池组并联，每组串联电池组包含n个单体；
串并联电池组的均衡拓扑包括(2m*n+2m)个MOS管、2m*n个二极管、一个电感、一个电容；
在每组串联电池组中，电位最高点的左桥臂与一个MOS管连接，电位最高点的右桥臂与MOS管和二极管的串联电路连接；电位最低点的左桥臂与MOS管和二极管的串联电路连接，电位最低点的右桥臂与一个MOS管连接；其余各单体连接点的左右桥臂分别与MOS管和二极管的串联电路连接；所述MOS管和二极管的串联电路，包括串联在一起的一个MOS管和一个二极管；
串联电池组左桥臂的末端、串联电池组右桥臂的末端，分别与电感的两端连接；
电容的一端与串联电池组左桥臂的末端连接，电容的另一端与串并联电池组的接地端相连；
串并联电池组一体化均衡方法如下：通过电感储能，实现均衡能量直接从SOC最高的单体转移到SOC最低的单体；通过电容储能，实现电容充放电回路切换前后，回路中所包含的单体或串联电池组之间的能量之差为电感充电，提高电感均衡电流。


2.根据权利要求1所述的一种基于LC储能的串并联电池组一体化均衡方法，其特征在于：
串并联电池组中的串联电池组分别标记为P1，P2，…，Pm；
每组串联电池组中，每个单体依次标记为Bx1，Bx2，…，Bxn，单体的右桥臂连接的MOS管、单体的左桥臂连接的MOS管依次标记为Sx0，Sx1，…，Sx(2n+1)，其中x为串联电池组的组号；
储能电感标记为L，储能电容标记为C；
均衡方法的目标为，使串并联电池组内各单体SOC趋于一致；
实现上述目标包括以下步骤：
当单体Bxi的SOC最高，Byj的SOC最低，二者的差值超过设定的启动阈值时，均衡拓扑启动，其中x、y为串联电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭向伟，刘震，耿佳豪，许孝卓，杜少通，刘鹏辉，朱军，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41