本发明专利技术涉及电池组平衡装置，电池组具有2个或更多个单体电池，该装置包括：电池电压检测模块，检测每个单体电池的电压；平衡控制器，根据检测的电压判断需要进行平衡的单体电池，并对其进行平衡；在电池组放电时，平衡控制器判断是否有电压小于电池严重欠压值；如果有，则不进行平衡,否则平衡控制器继续判断是否有电压大于电池严重欠压值且小于额定容量下限电压；如果有，则获取多个电压中的放电最小电压值；平衡控制器对电压大于放电最小电压值的单体电池进行平衡；当多个单体电池中的电压最大值Udmax与最小值Udmin满足Udmax-Udmin
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池组的管理系统，更具体地，涉及ー种在矿用紧急避险设备中使用的电池组的管理系统。
技术介绍
随着煤炭エ业的发展以及矿山装备技术的进步，在紧急避险设备中所采用的安全监控系统、救援设备、通信设备、电动车等对防爆电源的要求越来越高。由于煤矿エ业对电源隔爆的要求，因此明确禁止具有析氢危险的蓄电池在煤矿中使用。目前在矿用紧急避险设备中普遍使用的是锂离子电源。在《矿用防爆锂离子蓄电池电源安全技术要求》中规定单体电池的最大容量不超过60Ah，且不允许单体电池或电池组以任何形式并联。因此，在作为矿用紧急避险设备的动カ源时，常需要将若干节单体电池串联形成锂离子电池组，以提高电池组的电压输出并增加电池组容量。然而在多节单体电池串联以后，由于各节单体电池的充放电容量、充电转换效率或初始电量并不完全一致，因此在长时间反复充电、放电之后，各单体电池的差别逐渐变大，影响各单体电池的容量、使用寿命，使得电池组的总体性能降低，甚至会引起电池爆裂、起火等，而这些在煤矿环境中是极其不希望的。因此，为了延长电池组的使用寿命，并提高电池组的性能，需要一种对电池进行管理的管理系统，以有效地管理串联的多个单体电池。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供ー种电池组平衡装置，其中所述电池组具有2个或更多个单体电池，该电池组平衡装置包括电池电压检测模块，用于检测所述2个或更多个单体电池中的每个单体电池的单体电池电压；平衡控制器，用于根据所检测到的单体电池电压判断需要进行平衡的单体电池，并对需要进行平衡的単体电池进行平衡；其特征在于在所述电池组放电时，所述平衡控制器判断所述电池组中是否有单体电池的电压小于电池严重欠压值Uundw;如果存在单体电池的电压小于电池严重欠压值Umtto，则不进行平衡，否则所述平衡控制器继续判断所述电池组中是否有单体电池的电压在大于所述电池严重欠压值Uundw小于额定容量下限电压Ullim的范围内；如果存在单体电池的电压大于所述电池严重欠压值Umtto并小于额定容量下限电压Ullim，则获取所述多个单体电池的电压中的放电最小电压值Udfflin;所述平衡控制器对电压大于该放电最小电压值Udmin的単体电池进行平衡；当所述多个单体电池中的电压最大值Udmax与最小值Udmin的关系为Udmax_Udmin<Ustopl时,停止电池平衡,其中Ustopl为ー预定值。在一个优选实施方案中，在所述电池组充电时，所述平衡控制器判断所述电池组中是否有单体电池的电压高于额定容量上限电压Uulim;如果存在单体电池的电压高于该额定容量上限电压Uulim，则获取所述多个单体电池的电压中的充电最小电压值u in;所述平衡控制器对电压大于该充电最小电压值Uanin的単体电池进行平衡；当所述多个单体电池中的电压最大值Ucmax与最小值Ucmin的关系为Uanax-Uc^Ustop2时，停止电池平衡，其中Usttjp2为ー预定值。在一个优选实施方案中，每隔时间tl重新获取所述放电最小电压值Udmint5在一个优选实施方案中，每隔时间t2重新获取所述充电最小电压值U in。在一个优选实施方案中，所述平衡控制器包括电池平衡控制模块，用于根据所检测到的单体电池电压判断需要进行平衡的单体电池，并生成平衡控制信号以控制需要进行平衡的单体电池的平衡；电池平衡信号发生模块，用于接收所述平衡控制信号，井根据该平衡控制信号生成相应的平衡信号；以及电池平衡模块模块，用于接收所述平衡信号，并根据该平衡信号对需要进行平衡的単体电池进行平衡。 在一个优选实施方案中，所述电池电压检测模块包括与所述2个或更多个单体电池数目对应的多个差分运算放大器。在一个优选实施方案中，所述电池电压检测模块还包括连接至所述多个差分运算放大器的多个缓冲器。在一个优选实施方案中，所述多个缓冲器的输出共同输入至ー个模数转换器。在一个优选实施方案中，所述电池平衡信号发生模块包括电荷泵电路。在一个优选实施方案中，所述电池平衡模块包括MOS管和与该MOS管串联的电阻。在一个优选实施方案中，所述额定容量上限电压Uulim为3. 55V。在一个优选实施方案中，所述Ustopl和Usttjp2均为50mV。在一个优选实施方案中，所述电池严重欠压值Uundw为I. 5V。在一个优选实施方案中，所述额定容量下限电压Ullim为2. 7V。在一个优选实施方案中，所述tl根据停止放电时间而设定，所述t2根据停止充电时间而设定。在一个优选实施方案中，所述tl和t2是相等的。根据本专利技术的第二方面，提供ー种电池组平衡方法，其中所述电池组具有2个或更多个单体电池，所述方法包括在所述电池组放电时获取所述多个单体电池的电压；判断所述电池组中是否有单体电池的电压小于电池严重欠压值Umtto ；如果存在单体电池的电压小于电池严重欠压值Umd ，则不进行平衡，否则继续判断所述电池组中是否有单体电池的电压在大于所述电池严重欠压值Uunte小于额定容量下限电压Ullim的范围内；如果存在单体电池的电压大于所述电池严重欠压值Uunta并小于额定容量下限电Hullini，则获取所述多个单体电池的电压中的放电最小电压值Udmin;对电压大于该放电最小电压值Udmin的单体电池进行平衡；当所述多个单体电池中的电压最大值Udmax与最小值Udmin的关系为UdmaxUUstopl时，停止电池平衡，其中Usttjpl为ー预定值。在一个优选实施方案中，所述方法还包括在所述电池组充电时获取所述多个单体电池的电压；判断所述电池组中是否有单体电池的电压高于额定容量上限电压Uulim ；如果存在单体电池的电压高于该额定容量上限电压Uulim，则获取所述多个单体电池的电压中的充电最小电压值Ucmin ；对电压大于该充电最小电压值Ucmin的単体电池进行平衡；当所述多个单体电池中的电压最大值Ucmax与最小值Ucmln的关系为Ucmax-Ucmln〈Ustop2时，停止电池平衡，其中Usttjp2为ー预定值。在一个优选实施方案中，每隔时间tl重新获取所述放电最小电压值Udmint5 在一个优选实施方案中，每隔时间t2重新获取所述充电最小电压值U in.在一个优选实施方案中，所述额定容量上限电压Uulim为3. 55V。在一个优选实施方案中，所述Ustopl和Usttjp2均为50mV。在一个优选实施方案中，所述电池严重欠压值Uundw为I. 5V。在一个优选实施方案中，所述额定容量下限电压Ullim为2. 7V。在一个优选实施方案中，所述tl根据停止放电时间而设定，所述t2根据停止充电时间而设定。在一个优选实施方案中，所述tl和t2是相等的。根据本专利技术的第三方面，提供ー种电池组管理系统，包括如本专利技术第一方面所述的电池组平衡装置。在一个优选实施方案中，所述电池组管理系统还包括输入过流保护装置。在一个优选实施方案中，所述电池组管理系统还包括输出过流保护装置。在一个优选实施方案中，所述电池组管理系统还包括过充、过放以及温度控制保护装置。本专利技术能够实现对电池的放电平衡，防止在电池电压过低时仍进行平衡，准确判断是否需要对电池进行平衡，井能实现对各単体电池电压的一致平衡。此外，本专利技术还实现了对电池的充电平衡。在对电池的充放电平衡的控制中实时地采样參数，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池组平衡装置，其中所述电池组具有2个或更多个单体电池，该电池组平衡装置包括：电池电压检测模块，用于检测所述2个或更多个单体电池中的每个单体电池的单体电池电压；平衡控制器，用于根据所检测到的单体电池电压判断需要进行平衡的单体电池，并对需要进行平衡的单体电池进行平衡；其特征在于在所述电池组放电时，所述平衡控制器判断所述电池组中是否有单体电池的电压小于电池严重欠压值Uunder；如果存在单体电池的电压小于电池严重欠压值Uunder，则不进行平衡,否则所述平衡控制器继续判断所述电池组中是否有单体电池的电压在大于所述电池严重欠压值Uunder小于额定容量下限电压Ullim的范围内；如果存在单体电池的电压大于所述电池严重欠压值Uunder并小于额定容量下限电压Ullim，则获取所述多个单体电池的电压中的放电最小电压值Udmin；所述平衡控制器对电压大于该放电最小电压值Udmin的单体电池进行平衡；当所述多个单体电池中的电压最大值Udmax与最小值Udmin的关系为Udmax？Udmin
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卢苇，李润杨，魏涛，梁建，李茂强，
申请(专利权)人：北京川江源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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