【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池均衡领域，尤其涉及一种锂电池的双功能均衡系统。
技术介绍
1、锂电池组中的每个单体电池在使用过程中，由于制造工艺、使用环境等原因，可能会出现电压、容量等略微的差异。这些差异会导致一些单体电池在充放电过程中负载不均衡，进而会影响整个电池组的性能和寿命。因此，均衡系统的作用是在充放电过程中，通过控制电流来平衡每个单体电池的状态，使得整个电池组的性能更加稳定和可靠。均衡系统的作用在于延长锂电池组的寿命、提高安全性和性能稳定性。如果单体电池之间的电压差异过大，可能会导致一些单体电池过充或过放，从而损害电池，甚至引发安全隐患。
2、锂电池的一个特性为过度放电(过低压时持续放电)或过度充电(过高压时持续充电)会造成损坏甚至是引发热失控造成安全危害,而且单一锂电池电芯操作电压皆不到5v,因此为了满足各种储能或是电动车/电动机具电压需求皆须要透过串联提升电压,此时同一回路上电池充电和放电时电流箱等,但是锂电池电芯又会有单体容量以及自放电率/老化速率并非完全一致的问题,所以使用过程中会出现电芯电压不一致的现象,为了确保锂电池效能与使用安全性,锂电池系统会装配电池管理系统以监测单体电芯电压并且透过均衡功能调整电池电压,以电阻消耗的形式控制电压称为被动均衡,以能量转移的方式控制电压称为主动均衡。
3、现有的主动均衡只发生在电池包内部转移,因此多电池包串连时各个电池包之间必然存在一致性的差异。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种锂电池的双功能均衡系统,通
2、为实现上述目的，本专利技术的一种锂电池的双功能均衡系统的具体技术方案如下：
3、一种锂电池的双功能均衡系统包括若干串联的电池包，若干双向直流-直流转换器，若干电阻结构，以及控制系统；
4、所述电池包内包含若干串联的电芯，所述双向直流-直流转换器与所述电芯对应设置；
5、所述双向直流-直流转换器包括连接所述电芯的正负极的端口x，用于并联所有所述双向直流-直流转换器的端口y；所述双向直流-直流转换器与所述控制系统通讯连接；
6、所述电阻结构与所述电池包对应设置且与所述电池包的正负极电连接，同时与所述控制系统通讯连接；
7、所述控制系统通过所述双向直流-直流转换器控制所述电芯充放电实现所述电芯的均衡行为，通过所述电阻结构消耗电量实现所述电池包的均衡行为。
8、作为本专利技术的进一步改进，所述电阻结构包括若干并联的电阻，以及控制所述电阻与所述电池包通断的开关。
9、作为本专利技术的进一步改进，当所述电芯电压高于电芯高压启动标准电压时，对应的所述双向直流-直流转换器将电量由端口x向端口y转移，即电量由该所述电芯转移至所述电池包；当所述电芯电压低于电芯低压启动标准电压时,对应的所述双向直流-直流转换器将电量由端口y向端口x转移，即电量由所述电池包转移至该所述电芯。
10、作为本专利技术的进一步改进，锂铁电池的所述高压启动标准电压为3.37～3.45v，所述低压启动标准电压为3.1～3.2v；三元锂电池的所述高压启动标准电压为3.9～4.0v，所述低压启动标准电压为3.5～3.6v。
11、作为本专利技术的进一步改进，当所述电池包电压高于电池包高压启动标准电压时，导通对应的所述电阻结构，使所述电池包的电量通过所述电阻结构进行消耗,直到所述电池包电压低于所述电池包高压启动标准电压。
12、作为本专利技术的进一步改进，当所述电池包电压低于电池包低压启动标准时,所述控制系统启动充电且将高于所述电池包低压启动标准的所述电池包通过对应连接的所述电阻结构进行电量消耗,直到所有所述电池包电压高于所述电池包低压启动标准。
13、作为本专利技术的进一步改进，所述电池包高压启动标准电压由所述电池包内所述电芯数量和所述电芯高压启动标准电压相乘得到，所述电池包低压启动标准电压由所述电池包内所述电芯数量和所述电芯低压启动标准电压相乘得到。
14、作为本专利技术的进一步改进，所述电池包和所述电芯的均衡行为每进行ta时长后停下tb时长,并且以处于tb时长时所检测到的电压值作为是否继续进行该均衡行为的判断基准，以避免均衡电流影响电压量测值。
15、作为本专利技术的进一步改进，所述ta为3～10秒，所述tb为1～3秒。
16、作为本专利技术的进一步改进，所述控制系统为bmu或bms控制系统。
17、有益效果：
18、通过设置双向直流-直流转换器对电芯实现主动均衡，通过设置电阻结构对电池包实现被动均衡，在传统的主动均衡技术上添加电池包层级的被动均衡技术,使锂电池系统除了具备单体电芯高效均衡的优势外,还可以均衡电池包层级的一致性。
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1.一种锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，包括若干串联的电池包，若干双向直流-直流转换器，若干电阻结构，以及控制系统；
2.根据权利要求1所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，所述电阻结构包括若干并联的电阻，以及控制所述电阻与所述电池包通断的开关。
3.根据权利要求2所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，当所述电芯电压高于电芯高压启动标准电压时，对应的所述双向直流-直流转换器将电量由端口X向端口Y转移，即电量由该所述电芯转移至所述电池包；当所述电芯电压低于电芯低压启动标准电压时,对应的所述双向直流-直流转换器将电量由端口Y向端口X转移，即电量由所述电池包转移至该所述电芯。
4.根据权利要求3所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，锂铁电池的所述高压启动标准电压为3.37～3.45V，所述低压启动标准电压为3.1～3.2V；
5.根据权利要求3所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，当所述电池包电压高于电池包高压启动标准电压时，导通对应的所述电阻结构，使所述电池包的电量通过所述电阻结构进行消耗,直到所述电池包电压低于所述
6.根据权利要求5所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，当所述电池包电压低于电池包低压启动标准时,所述控制系统启动充电且将高于所述电池包低压启动标准的所述电池包通过对应连接的所述电阻结构进行电量消耗,直到所有所述电池包电压高于所述电池包低压启动标准。
7.根据权利要求6所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，所述电池包高压启动标准电压由所述电池包内所述电芯数量和所述电芯高压启动标准电压相乘得到，所述电池包低压启动标准电压由所述电池包内所述电芯数量和所述电芯低压启动标准电压相乘得到。
8.根据权利要1求所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，所述电池包和所述电芯的均衡行为每进行Ta时长后停下Tb时长,并且以处于Tb时长时所检测到的电压值作为是否继续进行该均衡行为的判断基准，以避免均衡电流影响电压量测值。
9.根据权利要求8所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，所述Ta为3～10秒，所述Tb为1～3秒。
10.根据权利要求1所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，所述控制系统为BMU或BMS控制系统。
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，包括若干串联的电池包，若干双向直流-直流转换器，若干电阻结构，以及控制系统；
2.根据权利要求1所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，所述电阻结构包括若干并联的电阻，以及控制所述电阻与所述电池包通断的开关。
3.根据权利要求2所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，当所述电芯电压高于电芯高压启动标准电压时，对应的所述双向直流-直流转换器将电量由端口x向端口y转移，即电量由该所述电芯转移至所述电池包；当所述电芯电压低于电芯低压启动标准电压时,对应的所述双向直流-直流转换器将电量由端口y向端口x转移，即电量由所述电池包转移至该所述电芯。
4.根据权利要求3所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，锂铁电池的所述高压启动标准电压为3.37～3.45v，所述低压启动标准电压为3.1～3.2v；
5.根据权利要求3所述的锂电池的双功能均衡系统，其特征在于，当所述电池包电压高于电池包高压启动标准电压时，导通对应的所述电阻结构，使所述电池包的电量通过所述电阻结构进行消耗,直到所述电池包电压低于所述电池包高...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建竹，廖士葳，叶家福，谭玲静，叶冠雄，赖铭淮，
申请(专利权)人：系统电子科技镇江有限公司，
类型：发明
国别省市：
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