一种电池组的主动均衡电路及方法技术

本发明专利技术提供一种电池组的主动均衡电路及方法，该电路包括:并联的N个PACK组，PACK组包括X个双向DC/DC模块和X个电池组，电池组一一对应双向DC/DC模块设置；电源正线、电源负线和电源，电源正线上设置有第一总开关，电源负线上设置有第二总开关，第一总开关和第二总开关常开，PACK组连接于电源正线和电源负线上；负载，电源与负载电连接；双向DC/DC模块设有第一高压端口、第二高压端口、第一低压端口和第二低压端口，第一高压端口和第二高压端口分别连接于电源正线和电源负线；电池组包括串联的M个电池和并联的M个开关组，开关组常开；开关组与电池对应设置。与电池对应设置。与电池对应设置。

【技术实现步骤摘要】
一种电池组的主动均衡电路及方法


[0001]本专利技术涉及电池控制
，具体涉及一种电池组的主动均衡电路及方法。

技术介绍

[0002]为保证电池组间单体容量均衡的一致性，避免电池组因组间单体电池能量失衡而缩短电池组的使用寿命，电池组间单体容量的均衡成为诸多产品设计中必不可少的重要功能，均衡方式可分为主动均衡和被动均衡两种均衡方式；
[0003]被动均衡是对电池组间单体容量进行均衡，从而利用自身线路消耗较大的功耗，采用此种方式虽然结构简单、成本低，但电阻耗能产生的热量流失导致整个系统的效率降低；
[0004]主动均衡方式是通过能量转移实现的均衡，检测各串电池电压数据，将高电压的电池能量转移到低电压的电池中去，几乎实现无损耗能量转移，但技术复杂，成本高，安全性也待提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种电池组的主动均衡电路及方法，所要解决的技术问题是减少主动均衡电路的复杂性。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]第一方面提供一种电池组的主动均衡电路，包括:
[0008]并联的N个PACK组，上述PACK组包括X个双向DC/DC模块和X个电池组，上述电池组一一对应双向DC/DC模块设置；
[0009]电源正线、电源负线和电源，上述电源正线上设置有第一总开关，电源负线上设置有第二总开关，上述第一总开关和第二总开关常开，上述PACK组连接于电源正线和电源负线上；
[0010]负载，上述电源与负载电连接。r/>[0011]上述第一总开关和第二总开关用于将PACK组接入电源,利用可替换的双向DC/DC模块，可替换性强，可减少主动均衡电路的复杂性、提高主动均衡电路的安全性，双向DC/DC模块控制电能升降压方向，若上述双向DC/DC模块的使能端为升压功能，则电池组放电；若上述双向DC/DC模块的使能端为降压功能，则给电池组充电；
[0012]该电源接入负载，该电源在PACK组充电时为其供电，该负载在PACK组放电时消耗电能。
[0013]进一步的，上述双向DC/DC模块设有第一高压端口、第二高压端口、第一低压端口和第二低压端口，上述第一高压端口和第二高压端口分别连接于电源正线和电源负线；
[0014]上述电池组包括串联的M个电池和并联的M个开关组，上述开关组常开；
[0015]上述开关组一一对应电池设置；
[0016]上述开关组包括第一开关和第二开关，上述电池通过第一开关与第一低压端口连
接，上述电池通过第二开关与第二低压端口连接。
[0017]每个上述开关组独立控制对应电池的通断，实现电池的充放电功能。
[0018]第二方面提供一种电池组的主动均衡方法，该方法基于上述的主动均衡电路实现；
[0019]该方法包括以下步骤：
[0020]获取所有PACK组中各电池的电压，根据各电池的电压计算电压阈值，将各电池的电压与电压阈值分别进行比较；
[0021]若电池的电压小于电压阈值，则生成为该电池充电的充电指令；
[0022]若电池的电压大于电压阈值，则生成为该电池放电的放电指令；
[0023]根据上述充电指令和放电指令，控制上述第一总开关、第二总开关以及与该电池连接的开关组的通断。
[0024]当所有PACK组中的一节电池高出其他电池电压太多时，利用主动均衡策略，可以为多节电池同时充电，也可以多节电池同时放电，此时需要多节电池或单节电池吸收并充电，power电源消耗不了太多时，就需要电池吸收。
[0025]进一步的，在上述获取所有PACK组中各电池的电压之后，还包括以下步骤：
[0026]获取第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的各电池的电压和第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的各电池的电压；
[0027]将上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压与第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压进行比较；
[0028]若上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压大于第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压，则闭合与上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池连接的开关组；
[0029]若上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压小于第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压，则闭合与上述第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池连接的开关组；
[0030]若上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压等于第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压，则电路处于均衡状态。
[0031]进一步的，闭合与上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池连接的开关组后，将上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压与电压阈值进行比较；
[0032]若上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压大于电压阈值，则生成第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的放电指令；
[0033]若上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压小于电压阈值，则生成第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的充电指令。
[0034]进一步的，根据上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的放电指令，闭合第一总开关和第二总开关，上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池为电源充电；
[0035]或者，
[0036]闭合与上述第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池连接的开关
组，上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池为第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池充电。
[0037]进一步的，根据上述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的充电指令，闭合第一总开关和第二总开关，上述电源为第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池充电。
[0038]进一步的，闭合与上述第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池连接的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池组的主动均衡电路，其特征在于，包括:并联的N个PACK组，所述PACK组包括X个双向DC/DC模块和X个电池组，所述电池组一一对应双向DC/DC模块设置；电源正线、电源负线和电源，所述电源正线上设置有第一总开关，电源负线上设置有第二总开关，所述第一总开关和第二总开关常开，所述PACK组连接于电源正线和电源负线上；负载，所述电源与负载电连接。2.根据权利要求1所述的一种电池组的主动均衡电路，其特征在于，所述双向DC/DC模块设有第一高压端口、第二高压端口、第一低压端口和第二低压端口，所述第一高压端口和第二高压端口分别连接于电源正线和电源负线；所述电池组包括串联的M个电池和并联的M个开关组，所述开关组常开；所述开关组一一对应电池设置；所述开关组包括第一开关和第二开关，所述电池通过第一开关与第一低压端口连接，所述电池通过第二开关与第二低压端口连接。3.一种电池组的主动均衡方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1～2任一项所述的主动均衡电路实现；该方法包括以下步骤：获取所有PACK组中各电池的电压，根据各电池的电压计算电压阈值，将各电池的电压与电压阈值分别进行比较；若电池的电压小于电压阈值，则生成为该电池充电的充电指令；若电池的电压大于电压阈值，则生成为该电池放电的放电指令；根据所述充电指令和放电指令，控制所述第一总开关、第二总开关以及与该电池连接的开关组的通断。4.根据权利要求3所述的一种电池组的主动均衡方法，其特征在于，在所述获取所有PACK组中各电池的电压之后，还包括以下步骤：获取第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的各电池的电压和第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的各电池的电压；将所述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压与第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压进行比较；若所述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压大于第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压，则闭合与所述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池连接的开关组；若所述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压小于第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压，则闭合与所述第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池连接的开关组；若所述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压等于第n个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压，则电路处于均衡状态。5.根据权利要求4所述的一种电池组的主动均衡方法，其特征在于，闭合与所述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池连接的开关组后，将所述第n
‑
1个PACK组中与第x个双向DC/DC模块连接的第m个电池的电压与电压阈值进行比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：李友刚，曾卓，何江，
申请(专利权)人：四川杰通瑞联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：