调整电池组单体电池差异的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及电池技术领域，具体公开了一种调整电池组单体电池差异的方法和系统。本方法主要包括：S101划分电池单元、S102电压采样、S103电池组充放电状态判别、S104A/B判断是否有单体电池电压较低、S105A/B补偿电源对单体电池充电。本系统是前述方法对应的系统，主要包括采样单元、补偿电源和控制单元。本发明专利技术通过减小单体电池之间的差异达到延长电池组寿命的目的。本发明专利技术减小电池组中单体电池之间的差异，是通过对电压较低的电池进行充电而非对较高电压的电池放电，与传统的做法刚好相反，则该方法可以避免放电造成的能量浪费，也避免了因放电电阻发热影响电池组寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池
，具体涉及一种调整电池组单体电池差异的方法和系统。
技术介绍
为达到电动汽车等大功率设备运行时电压、功率及能量的要求，电池组多由大量动力电池串接组成使用。虽然随着技术工艺的提高，电池之间的差异逐渐减小，但是，在当前制作工艺水平下，仍难保证每节电池特性完全一致。尤其是在工况运行条件下，频繁地进行不规则的充电、放电，电池组工作一段时间后电池之间的差异会恶化，从而，使得电池组的使用效率降低，寿命减小。电池之间的不一致性虽然不可以完全消除，尤其这种不一致性是在其生产之初便已存在，但是，我们可以通过尽可能使每节单体电池都能满充满放的方法，尽量减少这种不一致性，延长电池组的使用寿命。为了保障电池组的应用寿命，传统的做法就是对电压较高的单体电池进行放电。对单体电池放电的方法缺点主要有1.浪费能源，电池的能量不能充分利用；2.效率低；3.电阻发热对系统造成恶劣影响。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种可以使得电池组寿命更长的调整电池组单体电池差异的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种调整电池组单体电池差异的方法，包括将所述电池组划分成至少一个电池单元，所述电池单元由顺序串联的至少两个单体电池构成；采集电池单元中各个单体电池的电压值；确定电池单元中电压最低的单体电池、以及最低电压值；判定所述最低电压值与标准电压值的差值是否大于预定的差异上限，如果是，则在该电压最低的单体电池两端加载一个补偿电源对其进行充电，直至该单体电池的电压值与标准电压值的差值小于等于差异上限后，停止补偿电源对其进行的充电动作；其中所述标准电压值为与所述电池单元中各单体电池电压值关联的参数值。可选的，所述参数值为本电池单元中的最高电压值与最低电压值之间的差值。可选的，所述参数值为本电池单元中的平均电压值与最低电压值之间的差值。优选的，所述电池组处于充电状态时，所述补偿电源为一隔离式直流电源；所述电池组处于放电状态时，所述补偿电源为一备用电池。优选的，所述电池单元由顺序串联的至少两个单体电池构成；具体是所述电池单元由顺序串联的四个或者五个单体电池构成。本专利技术方法中，以采集到的单体电池电压值为依据，通过一定的判断标准判断是否存在电压较低的单体电池，如存在，对该单体电池进行补偿充电，从而减小电池组中单体电池之间的差异，进而达到延长电池组使用寿命的目的。然而，电动汽车等大功率设备的电池组一般包括有好几百个单体电池组成，如果将所有单体电池作为一个整体来比较判断，则同一时刻只能对其中一个单体电池进行补偿充电，效率很低，这就是本专利技术方法中将电池组分成数个小的电池单元的原因。本专利技术方法中，将单体电池数目相对较少的电池单元最为一个比较判断整体，便于布线与控制，同时， 可在同一时刻对不同电池单元中的多个单体电池进行补偿充电，从而，大大提供工作效率。本专利技术方法减小电池组中单体电池之间的差异，是通过对电压较低的电池进行充电而非对较高电压的电池放电，与传统的做法刚好相反，则该方法可以避免放电造成的能量浪费，也避免了因放电电阻发热影响电池组寿命。由上可知，本专利技术方法不仅仅可以电池组使用寿命，而且还能够避免放电造成的能量浪费，也避免了因放电电阻发热影响电池组寿命。本专利技术的第二目的在于提供一种可以使得电池组寿命更长的调整电池组单体电池差异的系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种调整电池组单体电池差异的系统，包括电池组，其包括至少一个电池单元，电池单元由顺序串联的至少两个单体电池构成；采样单元，其用于采集电池单元中各个单体电池的电压值；补偿电源，其用于为电池单元中单体电池进行补偿充电；控制单元，其根据采样单元采集的电压值，确定电池单元中各单体电池之间的电压差异，根据电压差异确定需要补偿充电的单体电池，并指令补偿电源对其进行充电将其电压差异调整至差异上限范围以内。所述调整电池组单体电池差异的系统，其补偿电源包括一隔离式直流电源和一备用电池单元；所述电池组处于充电状态时，以隔离式直流电源作为补偿电源为电池单元中确定需要补偿充电的单体电池进行补偿充电；所述电池组处于放电状态时，以备用电池单元作为补偿电源为电池单元中确定需要补偿充电的单体电池进行补偿充电。所述调整电池组单体电池差异的系统，该系统还包括一继电器矩阵开关模块，其连接在电池组与隔离式直流电源之间，其根据控制单元的指令导通或断开该继电器开关模块中的电子开关。所述调整电池组单体电池差异的系统，该系统还包括一光耦开关单元，其连接在继电器矩阵开关模块与备用电池单元之间，其根据控制单元的指令导通或断开该继电器开关模块中的电子开关；所述光耦开关单元还与隔离式直流电源连接。所述调整电池组单体电池差异的系统，所述继电器矩阵开关模块为一光电继电ο本专利技术系统与前述方法相对应，通过采样单元采集单体电池电压值，通过控制单元判定需要补偿充电的单体电池，并指令补偿电源对该单体电池进行充电，从而减小电池组中单体电池之间的差异，进而达到延长电池组使用寿命的目的。本专利技术系统减小电池组中单体电池之间的差异，是通过对电压较低的电池进行充电而非对较高电压的电池放电，与传统的做法刚好相反，则该方法可以避免放电造成的能量浪费，也避免了因放电电阻发热影响电池组寿命。由上可知，本专利技术系统不仅仅可以电池组使用寿命，而且还能够避免放电造成的能量浪费，也避免了因放电电阻发热影响电池组寿命。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中图1为本专利技术实施例一提供的一种调整电池组单体电池差异的方法的优选流程示意图；图2为本专利技术实施例二二提供的一种调整电池组单体电池差异的系统的结构框图图3为本专利技术实施例二二的一种具体电路结构示意图。图中标号1、电池组11、电池单元111、单体电池2、采样单元3、继电器矩阵开关模块4、隔离式直流电源5、备用电池6、光耦开关单元7、控制单元K1、充电开关K2、放电开关具体实施例方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例一本实施例公开了一种调整电池组单体电池差异的方法，如图1所示，包括步骤SlOl划分电池单元，将所述电池组划分成至少一个电池单元，所述电池单元由顺序串联的至少两个单体电池构成；步骤S102电压采样，采集电池单元中各个单体电池的电压值；步骤S103状态判别，判断电池组处于充电状态还是处于放电状态；当所述电池组处于充电状态时执行步骤S104A，判断是否有单体电池电压较低，具体是根据采集到的电压值，确定电池单元中电压最低的单体电池、以及最低电压值，再进一步判定所述最低电压值与标准电压值的差值是否大于预定的差异上限，如果是，则表明存在电压较低的单体电池；当有单体电池电压较低时执行步骤S105A，隔离电源对单体电池充电，具体是隔离式直流电源对该电压较低的单体电池进出充电，直至该单体电池的电压值与标准电压值的差值小于等于差异上限后，停止补偿电源对其进行的充电动作；当所述电池组处于放电状态时执行步骤S104B，判断是否有单体电池电压较低，具体是根据采集到的电压值，确定电池单元中电压最低的单体电池、以及最低电压值，再进一步判定所述最低电压值与标准电本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种调整电池组单体电池差异的方法，其特征在于，包括：将所述电池组划分成至少一个电池单元，所述电池单元由顺序串联的至少两个单体电池构成；采集电池单元中各个单体电池的电压值；确定电池单元中电压最低的单体电池、以及最低电压值；判定所述最低电压值与标准电压值的差值是否大于预定的差异上限，如果是，则在该电压最低的单体电池两端加载一个补偿电源对其进行充电，直至该单体电池的电压值与标准电压值的差值小于等于差异上限后，停止补偿电源对其进行的充电动作；其中所述标准电压值为与所述电池单元中各单体电池电压值关联的参数值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章春元，
申请(专利权)人：欣旺达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94