一种蓄电池组均衡电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种蓄电池组均衡电路及方法，包括蓄电池组，蓄电池组包括多个相互串联的蓄电池，其中，蓄电池组中每个蓄电池均连接有独立的充放电电路，充放电电路控制对应的蓄电池处于充电或放电状态；还包括一储能装置，储能装置分别于蓄电池组中的每个蓄电池连接，每个蓄电池连接的充放电电路控制蓄电池向储能装置放电或者由储能装置处获得电能。本发明专利技术的有益效果是：以各个蓄电池的动态电压作为判断依据，于蓄电池充电、放电或储存过程中实现动态主动无损均衡，以达到真正的电池组高效、安全的动态主动无损均衡，可以最大限度地保护每个蓄电池，充分发挥串联蓄电池组的能力，延长串联蓄电池组的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蓄电池的电池管理与保护系统技术，尤其是。
技术介绍
蓄电池作为能量存储介质，已经广泛应用于社会的各行各业，特别是近年来在通信电源、EPS应急电源、UPS电源、LED照明、电动工具、航空航天、各种电动车辆、太阳能发电、风力发电、国家智能电网、高压直流供电系统、冶金电镀等行业中，作为动力或电源能量的储存系统，各种高效率、高环保的新能源电池已经被视为最关键的组件之一。在对以多节串联方式工作的电池组每次进行充电、放电以后，电池组里每个蓄电池的特性都会不一样，如端电压、电池内阻、老化程度、剩余电量(S0C)、电池健康程度(SOH)等，这些重要的参数还会随着时间的推移进一步加剧，严重影响串联蓄电池组的使用寿命。
技术实现思路
针对现有的串联蓄电池组存在的上述问题，现提供。具体技术方案如下: 一种蓄电池组均衡电路，包括蓄电池组，所述蓄电池组包括多个相互串联的蓄电池，其中，所述蓄电池组中每个蓄电池均连接有独立的充放电电路，所述充放电电路控制对应的所述蓄电池处于充电或放电状态； 还包括一储能装置，所述储能装置分别于所述蓄电池组中的每个蓄电池连接，每个所述蓄电池连接的充放电电路控制所述蓄电池向所述储能装置放电或者由所述储能装置处获得电能； 还包括电压侦测装置，所述电压侦测装置包括多个侦测端，所述侦测端分别于所述蓄电池组中的每个蓄电池连接用于侦测每个所述蓄电池的电压， 还包括一控制装置，所述控制装置的输入端与所述电压侦测装置连接，所述控制装置的多个输出端分别与所述蓄电池组中的每个蓄电池的充放电电路的控制端连接，所述控制装置根据所述电压侦测装置的侦测结果控制所述蓄电池组中的蓄电池处于充电或放电状态。优选的，所述充放电电路主要由相互串联的充电电路和放电电路形成； 所述充电电路主要由相互并联的第一通断控制部件和第一电流导向部件形成，所述第一通断控制部件接通时所述充放电电路对应的蓄电池处于充电状态，所述第一电流导向部件允许流过的电流与所述蓄电池的充电电流方向相反； 所述放电电路主要由相互并联的第二通断控制部件和第二电流导向部件形成，所述第二通断控制部件接通时所述充放电电路对应的蓄电池处于放电状态，所述第二电流导向部件允许流过的电流与所述蓄电池的放电电流方向相反； 所述充放电电路的控制端主要由所述第一通断控制部件的控制端和所述第二通断控制部件的控制端形成。优选的，所述储能装置包括多个与每个所述蓄电池分别对应的连接部件，所述蓄电池与对应的所述充放电电路及对应的所述连接部件串联。优选的，所述储能装置的连接部件主要由顺序串联的第一绕组、第二绕组和第一整流部件，以及与所述第二绕组和第一整流部件并联的第二整流部件形成； 所述第一绕组的正极形成所述连接部件的输入端并与对应的所述蓄电池的正极方向连接； 所述第一整流部件与所述第二整流部件的合流点形成所述连接部件的输出端； 所述第一整流部件的整流方向与对应的所述蓄电池的充电电流方向相同； 所述第二整流部件的整流方向与对应的所述蓄电池的放电电流方向相同。优选的，所述第一通断控制部件和所述第二通断控制部件为NMOS开关或者PMOS开关。优选的，第一电流导向部件和/或所述第二电流导向部件为二极管。优选的，所述储能装置还包括多个与每个蓄电池分别对应且相互并联的第三绕组，所述第三绕组与所述对应的所述连接部件中的所述第一绕组和所述第二绕组形成互感电路。优选的，所述第一整流部件和/或所述第二整流部件为肖特基二极管或者快恢复二极管。优选的，所述控制装置向所述第一通断控制部件输出恒定电平信号，所述控制装置向所述第二通断控制部件输出脉码调制信号。优选的，所述储能装置为闭合高频磁变压器、开气隙高频磁变压器、开环非饱和电感、非饱和磁柱电感或者磁棒电感。优选的，所述蓄电池为钴酸锂电池、锰算锂电池、钛酸锂电池、磷酸铁锂电池、钠硫电池、镍氢电池或者镍镉电池。一种蓄电池组均衡方法，其中，包括上述蓄电池组均衡电路，所述控制装置中预置有预设电压差值、预设最小电压值、预设平均电压值，当所述电压侦测装置侦测到所述蓄电池组中出现动态电压差值大于所述预设电压差值的第一蓄电池时，所述控制装置控制所述第一蓄电池对应的充放电电路中的第一通断控制部件断开，所述第二通断控制部件接通，使所述第一蓄电池对所述储能装置处于放电状态；并选择于所述蓄电池组中电压处于较低状态的第二蓄电池，接通所述第二蓄电池的第一通断控制部件，断开所述第二通断控制部件，使所述储能装置对所述第二蓄电池处于充电状态； 当所述第一蓄电池电压小于最小预设电压值时，所述控制装置停止所述第一蓄电池向所述储能装置放电，并重新选择动态电压差值大于所述预设电压差值的第一蓄电池； 当所述第二蓄电池电压大于所述预设平均电压值时，所述控制装置停止所述储能装置向所述第二蓄电池充电，并重新选择所述蓄电池组中电压处于较低状态的第二蓄电池。上述技术方案的有益效果为: 以各个蓄电池的动态电压作为判断依据，于蓄电池充电、放电或储存过程中实现动态主动无损均衡，以达到真正的电池组高效、安全的动态主动无损均衡，可以最大限度地保护每个蓄电池，充分发挥串联蓄电池组的能力，延长串联蓄电池组的寿命。【附图说明】图1为本专利技术一种蓄电池组均衡电路的实施例的电路图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。如图1所示，一种蓄电池组均衡电路，包括蓄电池组100，蓄电池组100包括多个相互串联的蓄电池101，其中，蓄电池组100中每个蓄电池101均连接有独立的充放电电路,充放电电路控制对应的蓄电池101处于充电或放电状态；还包括一储能装置300，储能装置分别于蓄电池组100中的每个蓄电池101连接，每个蓄电池101连接的充放电电路控制蓄电池101向储能装置300放电或者由储能装置300处获得电能；还包括电压侦测装置(未在图中绘出)，电压侦测装置包括多个侦测端，侦测端分别于蓄电池组100中的每个蓄电池101连接用于侦测每个蓄电池101的电压，还包括一控制装置(未在图中绘出)，控制装置的输入端与电压侦测装置连接，控制装置的多个输出端分别与蓄电池组100中的每个蓄电池101的充放电电路的控制端连接，控制装置根据电压侦测装置的侦测结果控制蓄电池组100中的蓄电池101处于充电或放电状态。上述技术方案的工作原理是，电压侦测装置将侦测到的蓄电池101的电压传送至控制装置，控制装置根据蓄电池101的电压及预置策略判断对蓄电池101进行放电或者充电，蓄电池101放电时，储能装置300进行充电，并将获得的电能对蓄电池组100中的其他蓄电池101进行充电，从而提高了蓄电池组100中的电能的利用率，并且可通过于控制装置中预置程序的方式实现对蓄电池组100中的每一个蓄电池101的电压控制，从而实现动态均衡。[0021 ] 于上述技术方案基础上，进一步的，充放电电路可主要由相互串联的充电电路210和放电电路220形成；充电电路210主要由相互并联的第一通断控制部件211和第一电流导向部件212形成，第一通断控制部件211接通时充放电电路对应的蓄电池101处于充电状态，第一电流导向部件212允许流过的电流与蓄电池IOI的充电电流方向相反；放电电路220主要由相互并联本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池组均衡电路，包括蓄电池组，所述蓄电池组包括多个相互串联的蓄电池，其特征在于，所述蓄电池组中每个蓄电池均连接有独立的充放电电路，所述充放电电路控制对应的所述蓄电池处于充电或放电状态；还包括一储能装置，所述储能装置分别于所述蓄电池组中的每个蓄电池连接，每个所述蓄电池连接的充放电电路控制所述蓄电池向所述储能装置放电或者由所述储能装置处获得电能；还包括电压侦测装置，所述电压侦测装置包括多个侦测端，所述侦测端分别于所述蓄电池组中的每个蓄电池连接用于侦测每个所述蓄电池的电压，还包括一控制装置，所述控制装置的输入端与所述电压侦测装置连接，所述控制装置的多个输出端分别与所述蓄电池组中的每个蓄电池的充放电电路的控制端连接，所述控制装置根据所述电压侦测装置的侦测结果控制所述蓄电池组中的蓄电池处于充电或放电状态。

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池组均衡电路，包括蓄电池组，所述蓄电池组包括多个相互串联的蓄电池，其特征在于，所述蓄电池组中每个蓄电池均连接有独立的充放电电路，所述充放电电路控制对应的所述蓄电池处于充电或放电状态； 还包括一储能装置，所述储能装置分别于所述蓄电池组中的每个蓄电池连接，每个所述蓄电池连接的充放电电路控制所述蓄电池向所述储能装置放电或者由所述储能装置处获得电能； 还包括电压侦测装置，所述电压侦测装置包括多个侦测端，所述侦测端分别于所述蓄电池组中的每个蓄电池连接用于侦测每个所述蓄电池的电压， 还包括一控制装置，所述控制装置的输入端与所述电压侦测装置连接，所述控制装置的多个输出端分别与所述蓄电池组中的每个蓄电池的充放电电路的控制端连接，所述控制装置根据所述电压侦测装置的侦测结果控制所述蓄电池组中的蓄电池处于充电或放电状态。2.如权利要求1所述蓄电池组均衡电路，其特征在于，所述充放电电路主要由相互串联的充电电路和放电电路形成； 所述充电电路主要由相互并联的第一通断控制部件和第一电流导向部件形成，所述第一通断控制部件接通时所述充放电电路对应的蓄电池处于充电状态，所述第一电流导向部件允许流过的电流与所述蓄电池的充电电流方向相反； 所述放电电路主要由相互并联的第二通断控制部件和第二电流导向部件形成，所述第二通断控制部件接通时所述充放电电路对应的蓄电池处于放电状态，所述第二电流导向部件允许流过的电流与所述蓄电池的放电电流方向相反； 所述充放电电路的控制端主要由所述第一通断控制部件的控制端和所述第二通断控制部件的控制端形成。3.如权利要求2所述蓄电池组均衡电路，其特征在于，所述储能装置包括多个与每个所述蓄电池分别对应的连接部件，所述蓄电池与对应的所述充放电电路及对应的所述连接部件串联。4.如权利要求3所述蓄电池组均衡电路，其特征在于，所述储能装置的连接部件柱要由顺序串联的第一绕组、第二绕组和第一整流部件，以及与所述第二绕组和第一整流部件并联的第二整流部件形成； 所述第一绕组的正极形成所述连接部件的输入端并与对应的所述蓄电池的正极方向连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一，
申请(专利权)人：上海际芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：