CN111916855A - 一种电池并联均衡电路以及控制电路 - Google Patents

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许颇
王一鸣
曹金远
肖泓
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Ginlong Technologies Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种电池并联均衡电路以及控制方法，包括N个并联的电池模块，所述N‑1个电池模块串联有均衡装置，所述均衡装置包括第一开关、限流电阻、第二开关，第一开关与限流电阻串联后与第二开关并联，本发明结构简单，当电池模块启动时，会分别检测每个模块的电压，每个电池模块内部会有检测电压的控制单元(通常是BMS)，然后将数据传给处理单元对比，对比结果出现电压大于设置值X，则会控制下发使用均衡控制策略，通过均衡装置，使电压均衡。

Description

一种电池并联均衡电路以及控制电路
技术领域
本发明电池技术领域，具体涉及一种电池并联均衡电路以及控制电路。
背景技术
电池模块因为各种原因，可能会导致不同电池模块中的电压不相等，如果将电压不相等的电池直接连接在一起，可能会产生特别大的电流(可达200A以上)，极易产生危险。因此获得一种电池并联均衡电路及控制方法十分重要。
发明内容
为解决上述至少一种技术问题，一方面，本发明提供一种电池并联均衡电路，包括N个并联的电池模块，所述N-1个电池模块串联有均衡装置，所述均衡装置包括第一开关、限流电阻、第二开关，第一开关与限流电阻串联后与第二开关并联。
还包括处理单元，所述电池模块内具有检测电压的控制单元，控制单元将检测到的该电池模块的电压数据输送至处理单元，所述处理单元控制第一开关以及第二开关的闭合以及断开。
值得一提的是，应注意瞬间电流＝u/R，再根据整个回路开关等保护器件的过流能力，触点承受过流的能力，选择限流电阻的大小。限流电阻满足：
Figure BDA0002661211580000011
其中U1为该电池模块中电池的开路电压，Imax为器件的最大电流。
另一方面，本发明提供一种电池并联均衡电路的控制方法，包括以下步骤：每个电池模块的控制单元检测该电池模块的电压数据传输至处理单元；处理单元将传输来的数据与X作比较，若大于X，则出现不平衡，处理单元控制均衡装置采取模式一的方式进行工作；若小于X，则电池平衡，处理单元控制均衡装置采取模式二方式进行工作。
模式一的工作方式为：均衡模块先闭合第一开关，断开第二开关，使得电流通过限流电阻，将电流限制在安全范围内。当所述处理单元将控制单元传输来的数据与X作比较，小于X时，所有均衡装置闭合第二开关后断开第一开关，完成电池并联均衡。
模式二的工作方式为：均衡模块直接闭合第二开关，断开第一开关，无需进行均衡操作，电池模块直接启动，大大提升启动时间。
X为视为标准的电池模块的电压与其与电池模块的电压的差值，所述视为标准的电池模块为并没有串联均衡装置的电池模块。X的值为5‰～15‰的U2，其中U2为视为标准的电池模块的电压。作为一种优选，X＝5‰U2，X越靠近5‰U2，效果越好，但是所需的时间较多；X的取值越靠近15‰U2，花费时间较小，但效果较差。
本发明具有以下优点：本发明结构简单，当电池模块启动时，会分别检测每个模块的电压，每个电池模块内部会有检测电压的控制单元(通常是BMS)，然后将数据传给处理单元对比，对比结果出现电压大于设置值X，则会控制下发使用均衡控制策略，通过均衡装置，使电压均衡。
附图说明
图1为本发明结构图；
图2为本发明控制方法流程图；
附图标记：1-电池模块；2-均衡装置；S1-第一开关；S2-第二开关；R-限流电阻。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明，从而对本发明要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本发明的某些具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本发明构思的某些具体实施方式仅是本发明的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本发明，各具体特征并不当然、直接地限定本发明的实施范围。
参阅附图所示，一方面，本发明提供一种电池并联均衡电路，包括N个并联的电池模块，所述N-1个电池模块串联有均衡装置，所述均衡装置包括第一开关、限流电阻、第二开关，第一开关与限流电阻串联后与第二开关并联。
还包括处理单元，所述电池模块内具有检测电压的控制单元，控制单元将检测到的该电池模块的电压数据输送至处理单元，所述处理单元控制第一开关以及第二开关的闭合以及断开。
值得一提的是，应注意瞬间电流＝u/R，再根据整个回路开关等保护器件的过流能力，触点承受过流的能力，选择限流电阻的大小。限流电阻满足：
Figure BDA0002661211580000021
其中U1为该电池模块中电池的开路电压，Imax为器件的最大电流。
另一方面，本发明提供一种电池并联均衡电路的控制方法，包括以下步骤：
收到启动信号；
每个电池模块的控制单元检测该电池模块的电压数据传输至处理单元；
处理单元将传输来的数据与X作比较，若大于X，则出现不平衡，处理单元控制均衡装置采取模式一的方式进行工作；
若小于X，则电池平衡，处理单元控制均衡装置采取模式二方式进行工作。
模式一的工作方式为：均衡模块先闭合第一开关，断开第二开关，使得电流通过限流电阻，将电流限制在安全范围内。当所述处理单元将控制单元传输来的数据与X作比较，小于X时，所有均衡装置闭合第二开关后断开第一开关，完成电池并联均衡。
模式二的工作方式为：均衡模块直接闭合第二开关，断开第一开关，无需进行均衡操作，电池模块直接启动，大大提升启动时间。
X为视为标准的电池模块的电压与其与电池模块的电压的差值，所述视为标准的电池模块为并没有串联均衡装置的电池模块。X的值为5‰～15‰的U2，其中U2为视为标准的电池模块的电压。作为一种优选，X＝5‰U2，X越靠近5‰U2，效果越好，但是所需的时间较多；X的取值越靠近15‰U2，花费时间较小，但效果较差。
本发明具有以下优点：本发明结构简单，当电池模块启动时，会分别检测每个模块的电压，每个电池模块内部会有检测电压的控制单元，然后将数据传给处理单元对比，对比结果出现电压大于设置值X，则会控制下发使用均衡控制策略，通过均衡装置，使电压均衡。
上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池并联均衡电路，其特征在于：包括N个并联的电池模块(1)，所述N-1个电池模块(1)串联有均衡装置(2)，所述均衡装置(2)包括第一开关、限流电阻、第二开关，第一开关与限流电阻串联后与第二开关并联。
2.根据权利要求1所述的电池并联均衡电路，其特征在于：还包括处理单元，所述电池模块(1)内具有检测电压的控制单元，控制单元将检测到的该电池模块(1)的电压数据输送至处理单元，所述处理单元控制第一开关以及第二开关的闭合以及断开。
3.根据权利要求1或2所述的电池并联均衡电路，其特征在于：所述限流电阻(R)满足：
Figure FDA0002661211570000011
其中U1为该电池模块(1)中电池的开路电压，Imax为器件的最大电流。
4.一种根据上述权利要求1-3所述的电池并联均衡电路的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：每个电池模块(1)的控制单元检测该电池模块(1)的电压数据传输至处理单元；
处理单元将传输来的数据与X作比较，若大于X，则出现不平衡，处理单元控制均衡装置(2)采取模式一的方式进行工作；
若小于X，则电池平衡，处理单元控制均衡装置(2)采取模式二方式进行工作。
5.根据权利要求4所述的电池并联均衡电路的控制方法，其特征在于：所述模式一的工作方式为：均衡模块先闭合第一开关，断开第二开关，使得电流通过限流电阻，将电流限制在安全范围内。
6.根据权利要求5所述的电池并联均衡电路的控制方法，其特征在于：当所述处理单元将控制单元传输来的数据与X作比较，小于X时，所有均衡装置(2)闭合第二开关后断开第一开关。
7.根据权利要求4所述的电池并联均衡电路的控制方法，其特征在于：所述模式二的工作方式为：均衡模块直接闭合第二开关，断开第一开关，电池模块(1)直接启动。
8.根据权利要求5或6或7所述的电池并联均衡电路的控制方法，其特征在于：所述X为视为标准的电池模块(1)的电压与其与电池模块(1)的电压的差值，所述视为标准的电池模块(1)为并没有串联均衡装置(2)的电池模块(1)。
9.根据权利要求8所述的电池并联均衡电路的控制方法，其特征在于：所述X的值为5‰～15‰的U2，其中U2为视为标准的电池模块(1)的电压。
10.根据权利要求9所述的电池并联均衡电路的控制方法，其特征在于：所述X＝5‰U2。
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CN112636417A (zh) * 2020-12-09 2021-04-09 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) 一种蓄电池组并联充电均流电路结构
CN112636415A (zh) * 2020-12-09 2021-04-09 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) 一种单充电装置多电池组并联充电控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112636417A (zh) * 2020-12-09 2021-04-09 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) 一种蓄电池组并联充电均流电路结构
CN112636415A (zh) * 2020-12-09 2021-04-09 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) 一种单充电装置多电池组并联充电控制方法
CN112636417B (zh) * 2020-12-09 2022-07-29 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) 一种蓄电池组并联充电均流电路结构
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