一种电池电量管理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及电池均衡技术领域，特别涉及一种电池电量管理方法及系统，其中方法包括：检测电池组状态及电池组中每个电池的电压，并根据平均电压得到电压阈值；当电池组处于充电状态且存在Umax时，则令Umax并接备用电池，Umax停止充电或充电电流减小；当电池组处于放电状态且存在Umi n时，则令Umi n并接备用电池，备用电池协助Umi n进行供电；电池组充电或放电一段时间，断开Umax或Umi n与备用电池的连接，重新获取新的电压阈值并再次执行步骤2，直至电池组充放电结束。通过设置备用电池对电池组中电池容量小的电池进行电量储存或补充的方式，解决了现有技术中由于备用电池和它进行均衡的电池相联而改变电压，需要反复均衡、效率低的问题，从而实现均衡效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种电池电量管理方法及系统
本专利技术涉及电池均衡
，特别涉及一种电池电量管理方法及系统。
技术介绍
多节电池组因电池本身个体及电池封装位置的工作环境等差异，使得电池组的性能会取决于最弱的电池(容量，内阻等)，BMS(电池管理系统)主要用来解决因电池差异影响性能，主要作用是对电池的电量进行均衡。目前BMS电量均衡技术分为被动均衡和主动均衡两种。被动均衡技术是通过把能量多的电池能量直接消耗掉来达到电量均衡的目的，被动均衡存在均衡电流小，时间长，能量利用率低的问题。主动均衡是把电池电压或电量高的能量转移到电压或电量低的电池上面，主动均衡的均衡电流大，能量利用率高。CN112072734A的对比文件《一种针对液态金属电池组的均衡系统及方法》，公布日为2020.12.11，提供一种针对液态金属电池组的均衡系统包括液态金属电池、被动均衡电路和主动均衡电路；所述被动均衡电路包括两个串联的二极管，串联的所述二极管与液态金属电池单体并联，所述被动均衡电路用于在单体电池电压达到充电截止电压时对流过液态金属电池的充电电流分流；所述主动均衡电路包括LTC3305芯片、MOSFET和辅助电池，所述LTC3305芯片用于判断被均衡电池与辅助电池之间的电压差，并通过控制外部MOSFET的通断控制电荷在辅助电池与被均衡电池之间进行转移，实现电池组的均衡操作。该专利技术结合针对单体电池的二极管均流的被动均衡与基于电池组外辅助电池的成组主动均衡，能够实现快速的对液态金属电池组在充放电时的均衡操作。然而，上述系统中均衡方式是以备用电池作电压基准的，当某一电池与备用电池电压不一致时进行均衡，备用电池由于和它进行均衡的电池相联而改变电压，会造成均衡要反复的进行才能使电池组电压趋于均衡，效率低。
技术实现思路
为解决现有技术中备用电池由于和它进行均衡的电池相联而改变电压，会造成均衡要反复的进行才能使电池组电压趋于均衡，效率低的问题，本专利技术提供的一种电池电量管理方法，包括以下步骤：S100:检测电池组状态及所述电池组中每个电池的电压，并根据平均电压得到电压阈值；S200：当所述电池组处于充电状态且存在Umax时，则令Umax并接备用电池，Umax停止充电或充电电流减小；当所述电池组处于放电状态且存在Umin时，则令Umin并接备用电池，备用电池协助Umin进行供电；其中，Umax为所述电池组中电压最高且高于电压阈值的电池，Umin为所述电池组中电压最低且低于电压阈值的电池；S300：所述电池组充电或放电一段时间，断开Umax或Umin与备用电池的连接，重新获取新的电压阈值并再次执行步骤S200，直至所述电池组充放电结束。进一步的，通过电池组电状态检测模块与所述电池组连接以检测所述电池组处于充电状态或放电状态。进一步的，所述电池组电状态检测模块对所述电池组的电流方向进行检测：若检测到电流方向为正，则所述电池组处于充电状态，若检测到电流方向为负，则所述电池组处于放电状态。进一步的，充电电路中的电压阈值＝平均电压+a，放电电路中的电压阈值＝平均电压-a，a根据均衡精度要求设定。进一步的，所述电池组包括若干个串联的电池和若干个开关Kbt，每个电池与每个开关Kbt一一对应，每个电池通过对应的开关Kbt与备用电池模块和电压检测模块连接。进一步的，所述电压检测模块通过开关Kvt和开关Kbt与所述电池组中的电池连接，所述电压检测模块通过闭合开关Kvt并分时轮流闭合开关Kbt以检测每个电池的电压。进一步的，所述备用电池模块包括所述备用电池、备用电池充电管理单元和备用电池放电管理单元，所述备用电池与所述备用电池充电管理单元、开关Kch、开关Kbt和电池相连接用于令Umax停止充电或充电电流减小；所述备用电池与所述备用电池放电管理单元、开关Kdc、开关Kbt和电池相连接用于令备用电池协助Umin进行供电。进一步的，若所述电池组处于充电状态且存在Umax时，停止电压检测，闭合与Umax对应的开关Kbt和开关Kch，Umax并接所述备用电池，Umax停止充电或充电电流减小；若所述电池组处于放电状态且存在Umin时，停止电压检测，闭合与Umin对应的开关Kbt和开关Kdc，Umin并接所述备用电池，所述备用电池协助Umin进行供电，防止Umin产生过放。进一步的，S300中，所述电池组充电或放电一段时间与充电电流或放电电流大小呈负相关设定：若所述电池组处于充电状态，充电电流大时，则时间短，充电电流小时，则时间长；若所述电池组处于放电状态，放电电流大时，则时间短，放电电流小时，则时间长。本专利技术还提供一种电池电量管理系统，包括检测模块：检测电池组状态及所述电池组中每个电池的电压，并根据平均电压得到电压阈值；电量均衡模块：用于当所述电池组处于充电状态且存在Umax时，则令Umax并接备用电池，Umax停止充电或充电电流减小；当所述电池组处于放电状态且存在Umin时，则令Umin并接备用电池，备用电池协助Umin进行供电；其中，Umax为所述电池组中电压最高且高于电压阈值的电池，Umin为所述电池组中电压最低且低于电压阈值的电池；循环模块：用于所述电池组充电或放电一段时间，断开Umax或Umin与备用电池的连接，重新获取新的电压阈值并再次执行电量均衡模块的动作，直直至所述电池组充放电结束。与现有技术相比，本专利技术提供的一种电池电量管理方法及系统，通过设置备用电池对电池组中电池容量小的电池进行电量储存或补充的方式，使电池组电压趋于均衡，解决了现有技术中由于备用电池和它进行均衡的电池相联而改变电压，需要反复均衡才能使电池组电压趋于均衡，效率低的问题，本专利技术的方法均衡效率高，并可以充分发挥电池组的整体性能。附图说明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一简单地介绍，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附图。图1为本专利技术提供的一种电池电量管理方法步骤流程图；图2为本专利技术提供的一种电池电量管理方法的实施架构图；图3为本专利技术提供的一种电池电量管理系统的架构图。附图标记：10、电池组20、电池组电状态检测模30、电压检测模块块40、备用电池模块50、控制模块具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池电量管理方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS100:检测电池组状态及所述电池组中每个电池的电压，并根据平均电压得到电压阈值；/nS200：当所述电池组处于充电状态且存在Umax时，则令Umax并接备用电池，Umax停止充电或充电电流减小；/n当所述电池组处于放电状态且存在Umin时，则令Umin并接备用电池，备用电池协助Umin进行供电；/n其中，Umax为所述电池组中电压最高且高于电压阈值的电池，Umin为所述电池组中电压最低且低于电压阈值的电池；/nS300：所述电池组充电或放电一段时间，断开Umax或Umin与备用电池的连接，重新获取新的电压阈值并再次执行步骤S200，直至所述电池组充放电结束。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池电量管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100:检测电池组状态及所述电池组中每个电池的电压，并根据平均电压得到电压阈值；
S200：当所述电池组处于充电状态且存在Umax时，则令Umax并接备用电池，Umax停止充电或充电电流减小；
当所述电池组处于放电状态且存在Umin时，则令Umin并接备用电池，备用电池协助Umin进行供电；
其中，Umax为所述电池组中电压最高且高于电压阈值的电池，Umin为所述电池组中电压最低且低于电压阈值的电池；
S300：所述电池组充电或放电一段时间，断开Umax或Umin与备用电池的连接，重新获取新的电压阈值并再次执行步骤S200，直至所述电池组充放电结束。


2.根据权利要求1所述的一种电池电量管理方法，其特征在于：通过电池组电状态检测模块(20)与所述电池组(10)连接以检测所述电池组(10)处于充电状态或放电状态。


3.根据权利要求2所述的一种电池电量管理方法，其特征在于：所述电池组电状态检测模块(20)对所述电池组(10)的电流方向进行检测：
若检测到电流方向为正，则所述电池组(10)处于充电状态，若检测到电流方向为负，则所述电池组(10)处于放电状态。


4.根据权利要求1所述的一种电池电量管理方法，其特征在于：充电电路中的电压阈值＝平均电压+a，放电电路中的电压阈值＝平均电压-a，a根据均衡精度要求设定。


5.根据权利要求1所述的一种电池电量管理方法，其特征在于：所述电池组(10)包括若干个串联的电池和若干个开关Kbt，每个电池与每个开关Kbt一一对应，每个电池通过对应的开关Kbt与备用电池模块(40)和电压检测模块(30)连接。


6.根据权利要求5所述的一种电池电量管理方法，其特征在于：所述电压检测模块(30)通过开关Kvt和开关Kbt与所述电池组(10)中的电池连接，所述电压检测模块(30)通过闭合开关Kvt并分时轮流闭合开关Kbt以检测每个电池的电压。


7.根据权利要求5所述的一种电池电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志强，刘双春，林景达，魏肃，
申请(专利权)人：厦门芯阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35