CN102148411A - 串联电池组循环式快速均衡方法及电路 - Google Patents

串联电池组循环式快速均衡方法及电路 Download PDF

Info

Publication number
CN102148411A
CN102148411A CN2011100523138A CN201110052313A CN102148411A CN 102148411 A CN102148411 A CN 102148411A CN 2011100523138 A CN2011100523138 A CN 2011100523138A CN 201110052313 A CN201110052313 A CN 201110052313A CN 102148411 A CN102148411 A CN 102148411A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
series
storage device
controller
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011100523138A
Other languages
English (en)
Inventor
陈春飞
郑益
徐剑虹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HANGZHOU GAOTE ELECTRONIC EQUIPMENT CO Ltd
Original Assignee
HANGZHOU GAOTE ELECTRONIC EQUIPMENT CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HANGZHOU GAOTE ELECTRONIC EQUIPMENT CO Ltd filed Critical HANGZHOU GAOTE ELECTRONIC EQUIPMENT CO Ltd
Priority to CN2011100523138A priority Critical patent/CN102148411A/zh
Publication of CN102148411A publication Critical patent/CN102148411A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及一种串联电池组循环式快速均衡方法及电路，所述均衡方法为控制器以周期T循环逐个导通串联电池组中的每个电池单元，电池单元由一个或多个单体电池并联或串联而成,且每个电池单元属性一致，导通的电池单元与共用的储能装置进行能量交换；所述均衡电路包括控制器和与控制器相连的执行电路，执行电路由若干电子开关和共用的储能装置组成，电子开关与控制器相连，所述串联电池组中各电池单元的正极和负极分别通过电子开关连接在共用储能装置的两端。本发明可实现对串联电池组内的各电池单元进行快速均衡，使各电池单元的电压趋于一致，提高了该电池组的使用性能，使其寿命变长，该方法和电路具有快速有效、低成本的特点。

Description

串联电池组循环式快速均衡方法及电路
技术领域
本发明涉及串联电池组的一种均衡方法及电路，尤其涉及一种串联电池组循环式快速均衡方法及电路。
背景技术
随着人类对自身生存环境的重视，对现代文明带来的巨大副作用危机的理解加深，对将来人类社会工业文明及物质文明的重新定义和认识的改变，人们深刻意识到发展经济必须遵循两大原则：环境保护和不可再生资源的合理使用。电动自行车、电动工具、电动汽车等正是顺应这两大主题概念而产生和发展的社会产品，是人类对自身保护的使然，是人与自然关系正确处理的必然。
电动自行车、电动工具、电动汽车等上都需要使用串联单体电池组成的电池组，以适应高电压的需求。由于生产工艺等原因导致单体电池容量与性能的差异，在对电池组进行充放电的过程中，充电时，容量小性能差的单体电池会产生过充现象；放电时，容量小性能差的单体电池会有过放现象，导致电池组利用率低，同时此差异必然会随着电池组的持续使用而恶化；这种不断恶化的单体电池不一致性会加剧电池组性能的衰减，最终导致提前结束电池组的寿命。因此，串联电池组采用均衡电路以延长电池模块的寿命是国内外学者和业界的一致认同的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种串联电池组快速均衡方法及电路，通过该方法和电路可实现对串联电池组内的各电池单元进行快速均衡，使各电池单元的电压趋于一致，提高该电池组的使用性能，使电池组的使用寿命变长。
为解决上述问题，本发明的技术方案是：
一种串联电池组循环式快速均衡方法，所述均衡方法为控制器以周期T循环逐个导通串联电池组中的每个电池单元，每次仅且导通一个电池单元，电池单元由一个或多个单体电池并联或串联而成,且每个电池单元属性一致，导通的电池单元与共用的储能装置进行能量交换，使得整组电池内各电池单元的电压趋向一致。
优选地，所述电池单元属性包括电池基本属性和电池串并联结构。电池基本属性包括电池类型、电池标称容量、电池标称电压；电池串并联结构包括电池并联数量及电池串联级数。
优选地，所述循环逐个导通即依次对串联电池组的每个电池单元导通，并重复上述操作。
优选地，所述储能装置由储能电容和扼流电感串联组成，或由储能电容组成，或由储能电池组成。
优选地，所述控制器通过控制电子开关的通断实现共用的储能装置与电池单元之间的连接。
一种串联电池组循环式快速均衡电路，用于实现串联电池组循环式快速均衡，包括控制器和与控制器相连的执行电路，所述执行电路由若干电子开关和共用的储能装置组成，电子开关与控制器相连，所述串联电池组中各电池单元的正极和负极分别通过电子开关连接在共用储能装置的两端。
优选地，所述储能装置由储能电容和扼流电感串联组成，或由储能电容组成，或由储能电池组成。
本发明提供的串联电池组循环式快速均衡方法及电路，可实现对串联电池组内的各电池单元进行快速均衡，使各电池单元的电压趋于一致，提高了该电池组的使用性能，使其寿命变长，该方法和电路具有快速有效、低成本的特点。
附图说明
图1是本发明电路连接图。
图2是本发明在一段时间内的开关通断控制图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步详细说明本发明，但本发明的保护范围并不限于此。
参照图1，图2，本发明的串联电池组循环式快速均衡电路，包括控制器和与控制器相连的执行电路。执行电路由若干电子开关和共用的储能装置组成，电子开关与控制器相连。执行电路接收控制器的控制信号并闭合或断开电子开关。所述共用的储能装置由储能电容C和扼流电感L串联而成，电池单元以一个单体电池为例，所述串联电池组中有N节电池，此处以N=3为例；
第1节电池CELL1的正极通过电子开关K1与扼流电感L相连，CELL1的负极通过电子开关K1’与储能电容C相连，第2节电池CELL2的正极通过电子开关K2与扼流电感L相连，CELL2的负极通过电子开关K2’与储能电容C相连，第3节电池CELL3的正极通过电子开关K3与扼流电感L相连，CELL3的负极通过电子开关K3’与储能电容C相连，各电子开关分别与控制器相连。
基于上述用于实现串联电池组循环式快速均衡的一种电路，本发明的串联电池组循环式快速均衡方法，控制器以周期T循环逐个导通串联电池组中的每个单体电池，每次仅且导通一个电池单元，导通的单体电池与共用的储能装置进行能量交换。所述循环周期T指所有各单体电池依次导通完毕，且导通时间一致，导通时间为50μs。控制器控制各电子开关的闭合或断开从而使共用的储能装置依次与每个单体电池形成串联回路。各单体电池通过跟共用的储能装置进行能量交换，若当前电池电压值小于当前储能装置的电压值，则能量从储能装置流向该电池；若当前电池电压值大于储能装置的电压值，则能量从该电池流向储能装置；若与当前储能装置的电压值相同则没有能量交换，使得共用的储能装置与整组电池的平均电压一致，从而实现各单体电池间的电压平衡。该方法具体分为如下步骤：
第1步对第1节电池CELL1进行均衡，其它电子开关断开，闭合此节电池上的一对电子开关K1和K1’，通过跟储能电容进行能量交换，若当前电池电压值小于当前储能电容的电压值，则能量从储能电容流向该电池，若大于当前储能电容的电压值，则能量从该电池流向储能电容，若与当前储能电容的电压值相同则没有能量交换，经过导通时间50μs后，断开电子开关K1和K1’；
第2步对第2节电池CELL2进行均衡，其它电子开关断开，闭合此节电池上的一对电子开关K2和K2’，通过跟储能电容进行能量交换，若当前电池电压值小于当前储能电容的电压值，则能量从储能电容流向该电池，若大于当前储能电容的电压值，则能量从该电池流向储能电容，若与当前储能电容的电压值相同则没有能量交换，经过导通时间50μs后，断开电子开关K2和K2’；
第3步对第3节电池CELL3进行均衡，其它电子开关断开，闭合此节电池上的一对电子开关K3和K3’，通过跟储能电容进行能量交换，若当前电池电压值小于当前储能电容的电压值，则能量从储能电容流向该电池，若大于当前储能电容的电压值，则能量从该电池流向储能电容，若与当前储能电容的电压值相同则没有能量交换，经过导通时间50μs后，断开电子开关K3和K3’；
当控制器控制均衡到最后一个单体电池后重新从第1节开始逐个均衡并循环上述步骤。
此方法在充电状态下开启其它状态下关闭。

Claims (7)

1.一种串联电池组循环式快速均衡方法，其特征在于，所述均衡方法为控制器以周期T循环逐个导通串联电池组中的每个电池单元，每次仅且导通一个电池单元，电池单元由一个或多个单体电池并联或串联而成,且每个电池单元属性一致，导通的电池单元与共用的储能装置进行能量交换，使得整组电池内各电池单元的电压趋向一致。
2.根据权利要求1所述的一种串联电池组循环式快速均衡方法，其特征在于，所述电池单元属性包括电池基本属性和电池串并联结构。
3.根据权利要求1所述的一种串联电池组循环式快速均衡方法，其特征在于，所述循环逐个导通即依次对串联电池组的每个电池单元导通，并重复上述操作。
4.根据权利要求1所述的一种串联电池组循环式快速均衡方法，其特征在于，所述储能装置由储能电容和扼流电感串联组成，或由储能电容组成，或由储能电池组成。
5.根据权利要求1所述的一种串联电池组循环式快速均衡方法，其特征在于，所述控制器通过控制电子开关的通断实现共用的储能装置与电池单元之间的连接。
6.一种串联电池组循环式快速均衡电路，用于实现串联电池组循环式快速均衡，包括控制器和与控制器相连的执行电路，其特征在于，所述执行电路由若干电子开关和共用的储能装置组成，电子开关与控制器相连，所述串联电池组中各电池单元的正极和负极分别通过电子开关连接在共用储能装置的两端。
7.根据权利要求6所述的一种串联电池组循环式快速均衡电路，其特征在于，所述储能装置由储能电容和扼流电感串联组成，或由储能电容组成，或由储能电池组成。
CN2011100523138A 2011-03-04 2011-03-04 串联电池组循环式快速均衡方法及电路 Pending CN102148411A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100523138A CN102148411A (zh) 2011-03-04 2011-03-04 串联电池组循环式快速均衡方法及电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100523138A CN102148411A (zh) 2011-03-04 2011-03-04 串联电池组循环式快速均衡方法及电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102148411A true CN102148411A (zh) 2011-08-10

Family

ID=44422501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100523138A Pending CN102148411A (zh) 2011-03-04 2011-03-04 串联电池组循环式快速均衡方法及电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102148411A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107305971A (zh) * 2016-04-21 2017-10-31 凌力尔特有限公司 开关电感器使用背景下的储能装置堆平衡
CN107979303A (zh) * 2016-10-23 2018-05-01 罗正兰 Ac-dc可逆矩阵电路
CN112350407A (zh) * 2020-11-08 2021-02-09 马东林 一种电池组的均压电路及其控制方法
CN114336863A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 傲普(上海)新能源有限公司 一种电池模组短板电池单体的电容电感解决电路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6538413B1 (en) * 1995-09-07 2003-03-25 Intermec Ip Corp. Battery pack with capacity and pre-removal indicators
CN101277022A (zh) * 2007-03-28 2008-10-01 深圳市比克电池有限公司 一种充电均衡电路及充电装置
CN201204476Y (zh) * 2008-05-12 2009-03-04 李康明 多节串联电池电压均衡电路
CN101414759A (zh) * 2007-10-15 2009-04-22 凹凸电子（武汉）有限公司 电池均衡电路以及均衡电池的方法
CN101609994A (zh) * 2008-06-17 2009-12-23 比亚迪股份有限公司 均衡充电装置及均衡充电方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6538413B1 (en) * 1995-09-07 2003-03-25 Intermec Ip Corp. Battery pack with capacity and pre-removal indicators
CN101277022A (zh) * 2007-03-28 2008-10-01 深圳市比克电池有限公司 一种充电均衡电路及充电装置
CN101414759A (zh) * 2007-10-15 2009-04-22 凹凸电子（武汉）有限公司 电池均衡电路以及均衡电池的方法
CN201204476Y (zh) * 2008-05-12 2009-03-04 李康明 多节串联电池电压均衡电路
CN101609994A (zh) * 2008-06-17 2009-12-23 比亚迪股份有限公司 均衡充电装置及均衡充电方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107305971A (zh) * 2016-04-21 2017-10-31 凌力尔特有限公司 开关电感器使用背景下的储能装置堆平衡
CN107979303A (zh) * 2016-10-23 2018-05-01 罗正兰 Ac-dc可逆矩阵电路
CN107979303B (zh) * 2016-10-23 2021-04-09 北京华隆浩宏机电工程有限公司 Ac-dc可逆矩阵电路
CN112350407A (zh) * 2020-11-08 2021-02-09 马东林 一种电池组的均压电路及其控制方法
CN114336863A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 傲普(上海)新能源有限公司 一种电池模组短板电池单体的电容电感解决电路
CN114336863B (zh) * 2021-12-31 2023-10-24 傲普(上海)新能源有限公司 一种电池模组短板电池单体的电容电感解决电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105429212A (zh) 电池组电压均衡控制电路及电池管理设备
CN108110344B (zh) 一种串联锂离子电池组p-c-c-p均衡器及其控制方法
CN107377422A (zh) 一种单体电池的分选方法
CN102891519A (zh) 一种电池组均衡电路
CN103227486B (zh) 一种电池检测能源回收装置及控制方法
CN205231783U (zh) 电池组电压均衡控制电路及电池管理设备
CN109342952B (zh) 一种锂离子电池电极与电解液界面评价方法
CN104409778A (zh) 一种异形锂离子电池的分容方法
CN101867057B (zh) 一种化成分容方法
CN102148411A (zh) 串联电池组循环式快速均衡方法及电路
CN111129628B (zh) 锂离子电芯充放电的控制方法、***、介质及电子设备
CN110729795B (zh) 一种储能电站及其电池均衡控制方法
CN201204476Y (zh) 多节串联电池电压均衡电路
CN105811030A (zh) 一种锂离子电池***均衡器及其控制方法
CN102790410A (zh) 一种新能源发电***的蓄电池组充放电***及其控制方法
CN202353275U (zh) 一种充放电结合的动力电池均衡电路
CN203589787U (zh) 一种锂电池组均衡电路
CN101562345B (zh) 一种电压均衡开关驱动电路
CN202888901U (zh) 一种电池组均衡电路
CN102324770A (zh) 一种电池箱充电***与一种电池箱用电***
CN101964431B (zh) 锂二次电池的多阶段恒压充电方法
CN204597550U (zh) 一种带有备用单元的电池组
CN104624524B (zh) 利用电压恢复压差进行锂离子电池一致性配组的筛选方法
CN105703441A (zh) 一种电动车动力电池均衡电路
CN203502566U (zh) 一种电池化成能量回收***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110810