CN117477727B - 水下备用不间断电源均衡管理方法和*** - Google Patents
水下备用不间断电源均衡管理方法和*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种水下备用不间断电源均衡管理方法和***,本方法相比传统的充电方案,在进入第一恒流充电模式的后,通过对单体电池进行均衡,从而使各单体电池的电压趋向一致;在第一恒流充电模式的充电过程中,若电池组的总电压Vbat大于第三预设值,且仍然存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池时,电池组进入第一恒压充电模式;在此阶段,电池管理***再次判断是否存在满足第一条件和第二条件的单体电池,若存在,说明存在仍然需要进行均衡的单体电池,故将满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第二目标电池,即继续对单体电池均衡操作;从而保证充电过程中对所有的单体电池均完成均衡操作。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域,具体涉及一种水下备用不间断电源均衡管理方法和***。
背景技术
水下备用不间断电源,是一种完全密封防水的储能装置;水下备用不间断电源既需要为多路小功率电子设备提供不间断供电,也需要为多路大功率电子设备提供不间断的可控供电;在外部电源输入突然断开的情况下能够保证电子设备无缝切换电源,从而以保证电子设备可以继续工作。
具体的,当外部电源输入正常时,水下备用不间断电源将外部电源稳压后再提供给电子设备使用;当外部电源中断时,水下备用不间断电源立即将自身电池组的电能通过稳压的方法继续向电子设备提供电力供应,使电子设备保持不间断地正常工作,以保护电子设备不受损坏。
由于水下备用不间断电源的电池组长期处于脉冲放电状态,而在外部电源输入中断时会导致放电冲击增大,进而导致电池组中各电池之间的电压出现不平衡,从而导致电池组中各电池的一致性降低,致使电池组寿命衰减且性能降低。
针对电池组充电过程中容易出现一致性降低的问题,相关技术公开了一种充电均衡方案,具体为:每一个单体电池都带有一个均衡模块,根据单体电池的电压是否超出设定值来决定是否对该电池进行均衡,从而使单体电压在充电结束时达到同一个电压平台;但公知文件的技术方案存 在如下缺点:第一、因充电过程中当充电电流小于阈值时即会自动停止充电,若各单体电池的电压差异过大,会出现电池结束充电了而均衡尚未完成的现象;第二:由于各电池的电压不均衡,在恒流充电模式和恒压充电模式下可能会提前触发单体电压的过压报警,进而导致电池组提前结束充电而导致均衡尚未完成,进一步加剧各单体电池的电压差异。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种水下备用不间断电源均衡管理方法和***,旨在解决现有的充电均衡技术方案,容易导致电池结束充电了而均衡尚未完成的现象,以及由于各电池的电压不均衡,在恒流充电模式和恒压充电模式下可能会提前触发单体电压的过压报警,进而导致电池组提前结束充电而导致均衡尚未完成的问题。
本发明提出的技术方案为:
一种水下备用不间断电源均衡管理方法,应用于水下备用不间断电源均衡管理***;所述***包括电池组和电池管理***;电池组包括多串单体电池,各串单体电池之间采用串联、并联及混连中的一种或多种连接方式进行电性连接;每串单体电池对应设置有旁路负载,以及用于控制旁路负载连通或断开的旁路开关;电池管理***用于控制旁路开关的闭合或断开;电池管理***还用于:获取电池组总电压Vbat和各单体电池的实时电压Vcell,获取各单体电池在充电过程中的实时电压最小值Vmin,所述方法,包括:
步骤1:启动充电后,电池管理***控制水下备用不间断电源进入第一恒流充电模式;
步骤2:在第一恒流充电模式的充电过程中,电池管理***实时判断是否存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,其中,第一条件为:实时电压Vcell大于第一预设值;第二条件为:实时电压Vcell减去实时电压最小值Vmin的差值大于第二预设值;若存在,将同时满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第一目标电池,并闭合第一目标电池的旁路开关;
步骤3:在第一恒流充电模式的充电过程中,若电池组总电压Vbat<第三预设值,执行步骤1,若电池组总电压Vbat≥第三预设值,且存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,执行步骤4;
步骤4:电池管理***控制水下备用不间断电源进入第一恒压充电模式;
步骤5:在第一恒压充电模式的充电过程中,对第二条件中的第二预设值进行调整后,电池管理***再次判断是否存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,若存在,执行步骤4,并将同时满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第二目标电池,闭合第二目标电池的旁路开关,若不存在,执行步骤6;
步骤6:电池管理***控制水下备用不间断电源进入第二恒流充电模式。
优选的,所述电池管理***还用于获取电池组电流I;所述步骤6,之后还包括:
步骤7:在第二恒流充电模式的充电过程中,若电池组总电压Vbat<第四预设值,执行步骤6,若电池组总电压Vbat≥第四预设值,执行步骤9;
步骤8:在第二恒流充电模式的充电过程中,电池管理***再次判断是否存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,若存在,将满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第三目标电池,并闭合第三目标电池的旁路开关;
步骤9:电池管理***控制水下备用不间断电源进入第二恒压充电模式;
步骤10:在第二恒压充电模式的充电过程中,若电池组电流I>第五预设值,执行步骤9,若电池组电流I≤第五预设值,执行步骤12;
步骤11:在第二恒压充电模式的充电过程中,电池管理***再次判断是否存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,若存在,将满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第四目标电池,并闭合第四目标电池的旁路开关;
步骤12:电池管理***控制所有的旁路开关断开,并停止对电池组充电。
优选的,所述步骤3,还包括:
步骤31:在第一恒流充电模式的充电过程中,若电池组总电压Vbat≥第三预设值,且不存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,执行步骤6。
优选的,所述步骤5中对所述第二条件中的第二预设值进行调整为取第二预设值的N%,其中,N的取值范围为[1,200]。
优选的,所述旁路开关为场效应晶体管或继电器。
优选的,所述第一预设值指的是:单体电池的电量为总电量的第一预设比例时所对应的电压值。
优选的,所述第二预设值的取值范围为10至100mV。
优选的,所述第一恒流充电模式的充电电流值的取值范围为0.01C-2C;所述第一恒流充电模式和第二恒流充电模式的充电电流值一致,其中,1C表示电池一小时完全放电时所对应的电流值。
优选的,所述第三预设值指的是:电池组的电量为总电量的第二预设比例时所对应的电压值;所述第四预设值指的是:电池组的电量为总电量的第三预设比例时所对应的电压值,且第三预设比例大于第二预设比例。
本发明还提出一种用于水下备用不间断电源均衡管理***,用于执行水下备用不间断电源均衡管理方法;所述***包括电池组和电池管理***;电池组包括多串单体电池,各串单体电池之间采用串联、并联及混连中的一种或多种连接方式进行电性连接;每串单体电池对应设置有旁路负载,以及用于控制旁路负载连通或断开的旁路开关;电池管理***用于控制旁路开关的闭合或断开;电池管理***还用于:获取电池组总电压Vbat和各单体电池的实时电压Vcell,获取各单体电池在充电过程中的实时电压最小值Vmin。
通过上述技术方案,能实现以下有益效果:
本发明提出的水下备用不间断电源均衡管理方法相比传统的充电方案,在进入第一恒流充电模式的后,即通过第一条件和第二条件判断是否需要对单体电池进行均衡,从而使各单体电池的电压趋向一致,从而保证整个电池组的一致性;在第一恒流充电模式的充电过程中,若电池组的总电压Vbat大于第三预设值,且仍然存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池时,电池组进入第一恒压充电模式,在此阶段,对第二条件中的第二预设值进行调整后,电池管理***再次判断是否存在满足第一条件和第二条件的单体电池,若存在,说明存在仍然需要进行均衡的单体电池,故将满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第二目标电池,闭合第二目标电池的旁路开关,即继续对单体电池均衡操作,若不存在,说明所有的单体电池均已经完成均衡,则进入第二恒流充电模式,直至后续结束充电;本发明提出的方案在第一恒流模式、第一恒压模式、第二恒流模式和第二恒压模式中均会对单体电池进行均衡操作,且只有所有的单体电池均已经完成均衡之后,才会进入第二恒流充电模式,直至充电结束,从而保证充电过程中对所有的单体电池均完成均衡操作;故本方案能够避免现有的充电均衡技术方案,容易导致的电池结束充电了而均衡尚未完成的现象,且因在第一恒压充电模式之前对单体电池进行了均衡操作,能够抑制单体电池的电压过快增长,故能够避免单体电池提前触发单体电压的过压报警,进而导致电池组提前结束充电而导致均衡尚未完成的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提出的一种水下备用不间断电源均衡管理方法第一实施例的流程图。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提出一种水下备用不间断电源均衡管理方法和***。
如附图1所示,在本发明提出的一种水下备用不间断电源均衡管理方法的第一实施例中,本水下备用不间断电源均衡管理方法应用于水下备用不间断电源均衡管理***;所述***包括电池组和电池管理***(BMS);BMS具备控制电池组的充电方式、充电电流和充电电压的能力;电池组包括多串单体电池,各串单体电池之间采用串联、并联及混连中的一种或多种连接方式进行电性连接;每串单体电池对应设置有旁路负载(例如电阻),以及用于控制旁路负载连通或断开的旁路开关;电池管理***用于控制旁路开关的闭合或断开;电池管理***还用于:获取电池组总电压Vbat和各单体电池的实时电压Vcell,获取各单体电池在充电过程中的实时电压最大值Vmax,获取各单体电池在充电过程中的实时电压最小值Vmin;具体的,若电池组电流I为正值,表示电池组正在进行充电,若电池组电流I为负值,表示电池组正在进行放电;本实施例包括如下步骤:
步骤1:启动充电后,电池管理***控制水下备用不间断电源进入第一恒流充电模式。
具体的,电池进行充电的初期,进入第一恒流充电模式。
步骤2:在第一恒流充电模式的充电过程中,电池管理***实时判断是否存在满足第一条件和第二条件的单体电池,其中,第一条件为:实时电压Vcell大于第一预设值;第二条件为:实时电压Vcell减去实时电压最小值Vmin的差值大于第二预设值;若存在,将同时满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第一目标电池,并闭合第一目标电池的旁路开关。
具体的,通过闭合旁路开关使得第一目标电池的旁路负载连通,使得充电电流的部分绕过第一目标电池,以降低第一目标电池的充电电流,进而降低第一目标电池的电压增长速度,即对第一目标电池进行均衡操作,使各单体电池的电压趋向一致。
步骤3:在第一恒流充电模式的充电过程中,若电池组总电压Vbat<第三预设值,执行步骤1,若电池组总电压Vbat≥第三预设值,且存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,执行步骤4。
具体的,在第一恒流充电过程中,各电池组的总电压Vbat会持续上升,而在电池组总电压Vbat小于第三预设值时,持续进行第一恒流充电;若电池组总电压Vbat≥第三预设值,且存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,执行步骤4,即进行第一恒压充电。
步骤4:电池管理***控制水下备用不间断电源进入第一恒压充电模式。
步骤5:在第一恒压充电模式的充电过程中,对第二条件中的第二预设值进行调整后,电池管理***再次判断是否存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,若存在,执行步骤4(即对电池组持续进行第一恒压充电),并将同时满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第二目标电池,闭合第二目标电池的旁路开关(即对第二目标电池继续进行均衡操作),若不存在,执行步骤6。
步骤6:电池管理***控制水下备用不间断电源进入第二恒流充电模式。
本发明提出的水下备用不间断电源均衡管理方法相比传统的充电方案,在进入第一恒流充电模式的后,即通过第一条件和第二条件判断是否需要对单体电池进行均衡,从而使各单体电池的电压趋向一致,从而保证整个电池组的一致性;在第一恒流充电模式的充电过程中,若电池组的总电压Vbat大于第三预设值,且仍然存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池时,电池组进入第一恒压充电模式,在此阶段,对第二条件中的第二预设值进行调整后,电池管理***再次判断是否存在满足第一条件和第二条件的单体电池,若存在,说明存在仍然需要进行均衡的单体电池,故将满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第二目标电池,闭合第二目标电池的旁路开关,即继续对单体电池均衡操作,若不存在,说明所有的单体电池均已经完成均衡,则进入第二恒流充电模式,直至后续结束充电;本发明提出的方案在第一恒流模式、第一恒压模式、第二恒流模式和第二恒压模式中均会对单体电池进行均衡操作,且只有所有的单体电池均已经完成均衡之后,才会进入第二恒流充电模式,直至充电结束,从而保证充电过程中对所有的单体电池均完成均衡操作;故本方案能够避免现有的充电均衡技术方案,容易导致的电池结束充电了而均衡尚未完成的现象,且因在第一恒压充电模式之前对单体电池进行了均衡操作,能够抑制单体电池的电压过快增长,故能够避免单体电池提前触发单体电压的过压报警,进而导致电池组提前结束充电而导致均衡尚未完成的问题。
此外,在第一恒压充电过程中,充电电流在缓慢减小,而充电电流越小,单体电池的极化电压越小,电池管理***获取的电压越接近单体电池的真实电压值,从而更加准确的判断是否对单体电池进行负载均衡,从而实现更好的均衡效果,进而提升电池组中各电池的一致性。
在本发明提出的一种水下备用不间断电源均衡管理方法的第二实施例中,基于第一实施例,所述电池管理***还用于获取电池组电流I;所述步骤6,之后包括如下步骤:
步骤7:在第二恒流充电模式的充电过程中,若电池组总电压Vbat<第四预设值,执行步骤6,若电池组总电压Vbat≥第四预设值,执行步骤9。
具体的,若进入了第二恒流充电模式,说明电池组中所有的单体电池均已均衡完成;故通过判断电池组的总电压来决定是否进入第二恒压充电模式。
步骤8:在第二恒流充电模式的充电过程中,电池管理***再次判断是否存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,若存在,将满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第三目标电池,并闭合第三目标电池的旁路开关。
步骤9:电池管理***控制水下备用不间断电源进入第二恒流充电模式。
步骤10:在第二恒压充电模式的充电过程中,若电池组电流I>第五预设值,执行步骤9,若电池组电流I≤第五预设值,执行步骤12。
步骤11:在第二恒压充电模式的充电过程中,电池管理***再次判断是否存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,若存在,将满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第四目标电池,并闭合第四目标电池的旁路开关。
步骤12:电池管理***控制所有的旁路开关断开,并停止对电池组充电。
具体的,本实施例给出了进入第二恒流充电模式之后,如何具体基于电池组总电压Vbat和电池组电流I判断是否结束充电的方案。
在本发明提出的一种水下备用不间断电源均衡管理方法的第三实施例中,基于第一实施例,所述步骤3,还包括如下步骤:
步骤31:在第一恒流充电模式的充电过程中,若电池组总电压Vbat≥第三预设值,且不存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,执行步骤6。
具体的,在第一恒流充电模式的充电过程中,若电池组总电压Vbat≥第三预设值,且不存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,说明说明电池组中所有的单体电池均已均衡完成,故直接进入第二恒流充电模式。
在本发明提出的一种水下备用不间断电源均衡管理方法的第四实施例中,基于第二实施例,所述步骤5中对所述第二条件中的第二预设值进行调整为取第二预设值的N%,其中,N的取值范围为[1,200](本实施例中取100)。
具体的,通过调整第二预设值,能够根据用户需求来改变或不改变需要进行均衡的单体电池的数量;例如,当N取100时,则对应第二预设值不变,故进行均衡的标准不改变;当N取150,对应的第二预设值变大,那么相应的符合第二条件的单体电池增加,即需要进行均衡的单体电池的数量变多。
在本发明提出的一种水下备用不间断电源均衡管理方法的第五实施例中,基于第一实施例,所述旁路开关为场效应晶体管或继电器。
在本发明提出的一种水下备用不间断电源均衡管理方法的第六实施例中,基于第一实施例,所述第一预设值指的是:单体电池的电量为总电量的第一预设比例(例如50%)时所对应的电压值。
在本发明提出的一种水下备用不间断电源均衡管理方法的第七实施例中,基于第一实施例,所述第二预设值的取值范围为10至100mV。
在本发明提出的一种水下备用不间断电源均衡管理方法的第八实施例中,基于第二实施例,所述第一恒流充电模式的充电电流值的取值范围为0.01C-2C(具体的,1C表示电池一小时完全放电时所对应的电流值;如标称为2200mA·h的电池放电1小时后全部放电完成,则该电池对应的1C取值为2200mA);所述第一恒流充电模式和第二恒流充电模式的充电电流值一致;所述第五预设值为第一恒流充电模式的充电电流值的第四预设比例(例如10%),且最大值小于10A。
在本发明提出的一种水下备用不间断电源均衡管理方法的第九实施例中,基于第一实施例,所述第三预设值指的是:电池组的电量为总电量的第二预设比例(例如90%)时所对应的电压值;所述第四预设值指的是:电池组的电量为总电量的第三预设比例(97%)时所对应的电压值,且第三预设比例大于第二预设比例。
具体实施例:
一种水下备用不间断电源均衡管理方法,所用的单体电池为三元锂电池,容量为100Ah,组成10并12串的电池包;按本发明所述的步骤进行充电管理。其中步骤1中第一条件的第一预设值设置为3.9V,第二条件的第二预设值设置为40mV;步骤1中的第一恒流充电模式的充电电流设置为10A,步骤3中的第三预设值设置为49.2V,步骤5中N取值为100,步骤7中的第四预设值设置为49.8V,步骤9中的第五预设值设置为1A。通过上述参数设置进行充电,能够保证每次充电都达到负载均衡目标。
本发明还提出一种用于水下备用不间断电源均衡管理***,用于执行水下备用不间断电源均衡管理方法;所述***包括电池组和电池管理***;电池组包括多串单体电池,各串单体电池之间采用串联、并联及混连中的一种或多种连接方式进行电性连接;每串单体电池对应设置有旁路负载,以及用于控制旁路负载连通或断开的旁路开关;电池管理***用于控制旁路开关的闭合或断开;电池管理***还用于:获取电池组总电压Vbat和各单体电池的实时电压Vcell,获取各单体电池在充电过程中的实时电压最小值Vmin。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
Claims (6)
1.一种水下备用不间断电源均衡管理方法,其特征在于,应用于水下备用不间断电源均衡管理***;所述***包括电池组和电池管理***;电池组包括多串单体电池,各串单体电池之间采用串联、并联及混连中的一种或多种连接方式进行电性连接;每串单体电池对应设置有旁路负载,以及用于控制旁路负载连通或断开的旁路开关;电池管理***用于控制旁路开关的闭合或断开;电池管理***还用于:获取电池组总电压Vbat和各单体电池的实时电压Vcell,获取各单体电池在充电过程中的实时电压最小值Vmin,所述方法,包括:
步骤1:启动充电后,电池管理***控制水下备用不间断电源进入第一恒流充电模式;
步骤2:在第一恒流充电模式的充电过程中,电池管理***实时判断是否存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,其中,第一条件为:实时电压Vcell大于第一预设值;第二条件为:实时电压Vcell减去实时电压最小值Vmin的差值大于第二预设值;若存在,将同时满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第一目标电池,并闭合第一目标电池的旁路开关;
步骤3:在第一恒流充电模式的充电过程中,若电池组总电压Vbat<第三预设值,执行步骤1,若电池组总电压Vbat≥第三预设值,且存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,执行步骤4;
步骤4:电池管理***控制水下备用不间断电源进入第一恒压充电模式;
步骤5:在第一恒压充电模式的充电过程中,对第二条件中的第二预设值进行调整后,电池管理***再次判断是否存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,若存在,执行步骤4,并将同时满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第二目标电池,闭合第二目标电池的旁路开关,若不存在,执行步骤6;
步骤6:电池管理***控制水下备用不间断电源进入第二恒流充电模式;
所述电池管理***还用于获取电池组电流I;所述步骤6,之后还包括:
步骤7:在第二恒流充电模式的充电过程中,若电池组总电压Vbat<第四预设值,执行步骤6,若电池组总电压Vbat≥第四预设值,执行步骤9;
步骤8:在第二恒流充电模式的充电过程中,电池管理***再次判断是否存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,若存在,将满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第三目标电池,并闭合第三目标电池的旁路开关;
步骤9:电池管理***控制水下备用不间断电源进入第二恒压充电模式;
步骤10:在第二恒压充电模式的充电过程中,若电池组电流I>第五预设值,执行步骤9,若电池组电流I≤第五预设值,执行步骤12;
步骤11:在第二恒压充电模式的充电过程中,电池管理***再次判断是否存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,若存在,将满足第一条件和第二条件的单体电池标记为第四目标电池,并闭合第四目标电池的旁路开关;
步骤12:电池管理***控制所有的旁路开关断开,并停止对电池组充电;
所述第一预设值指的是:单体电池的电量为总电量的第一预设比例时所对应的电压值;所述第二预设值的取值范围为10至100mV;所述第三预设值指的是:电池组的电量为总电量的第二预设比例时所对应的电压值;所述第四预设值指的是:电池组的电量为总电量的第三预设比例时所对应的电压值,且第三预设比例大于第二预设比例。
2.根据权利要求1所述的一种水下备用不间断电源均衡管理方法,其特征在于,所述步骤3,还包括:
步骤31:在第一恒流充电模式的充电过程中,若电池组总电压Vbat≥第三预设值,且不存在同时满足第一条件和第二条件的单体电池,执行步骤6。
3.根据权利要求1所述的一种水下备用不间断电源均衡管理方法,其特征在于,所述步骤5中对所述第二条件中的第二预设值进行调整为取第二预设值的N%,其中,N的取值范围为[1,200]。
4.根据权利要求1所述的一种水下备用不间断电源均衡管理方法,其特征在于,所述旁路开关为场效应晶体管或继电器。
5.根据权利要求1所述的一种水下备用不间断电源均衡管理方法,其特征在于,所述第一恒流充电模式的充电电流值的取值范围为0.01C-2C;所述第一恒流充电模式和第二恒流充电模式的充电电流值一致,其中,1C表示电池一小时完全放电时所对应的电流值。
6.一种用于水下备用不间断电源均衡管理***,其特征在于,用于执行如权利要求1-5中任一项所述的水下备用不间断电源均衡管理方法;所述***包括电池组和电池管理***;电池组包括多串单体电池,各串单体电池之间采用串联、并联及混连中的一种或多种连接方式进行电性连接;每串单体电池对应设置有旁路负载,以及用于控制旁路负载连通或断开的旁路开关;电池管理***用于控制旁路开关的闭合或断开;电池管理***还用于:获取电池组总电压Vbat和各单体电池的实时电压Vcell,获取各单体电池在充电过程中的实时电压最小值Vmin。
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Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201750186U (zh) * | 2010-08-13 | 2011-02-16 | 烟台东方电子玉麟电气有限公司 | 一种电池组充电设备 |
CN104052087A (zh) * | 2013-03-13 | 2014-09-17 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 电动车用智能锂离子电池管理***及其均衡控制方法 |
CN104362695A (zh) * | 2014-11-10 | 2015-02-18 | 中南民族大学 | 一种串联蓄电池组均衡***及其控制方法 |
CN104377396A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-25 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种锂电池组充电方法 |
CN105024411A (zh) * | 2014-04-17 | 2015-11-04 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种智能动力锂离子电池管理***及其充电控制方法 |
WO2016008253A1 (zh) * | 2014-07-16 | 2016-01-21 | 国家电网公司 | 串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路及均衡方法 |
WO2018192314A1 (zh) * | 2017-04-18 | 2018-10-25 | 上海蔚来汽车有限公司 | 电动汽车及其低压蓄电池电量管理*** |
CN110323794A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-10-11 | 成都汇云创科技有限公司 | 一种主动均衡的控制方法和电路 |
CN112332486A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-05 | 深圳源创智能照明有限公司 | 一种电池组主动均衡充电***及其控制方法 |
CN113872279A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-31 | 深圳拓邦股份有限公司 | 电池组充电方法、装置及*** |
CN114709896A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-07-05 | 西安交通大学 | 一种基于重构的电池充放电***及充放电控制方法 |
KR20230120853A (ko) * | 2022-02-10 | 2023-08-17 | 한국에너지기술연구원 | 배터리 셀 균등화 과정 분석을 통한 셀간 불균형도 추정 방법 및 이를 이용한 에너지관리시스템 |
WO2023173962A1 (zh) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池管理方法及装置、电池***、计算机可读存储介质 |
KR20230157833A (ko) * | 2022-05-09 | 2023-11-17 | 삼성전자주식회사 | 배터리 상태 추정을 수행하는 전자 장치 및 이의 동작 방법 |
-
2023
- 2023-12-25 CN CN202311788087.9A patent/CN117477727B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201750186U (zh) * | 2010-08-13 | 2011-02-16 | 烟台东方电子玉麟电气有限公司 | 一种电池组充电设备 |
CN104052087A (zh) * | 2013-03-13 | 2014-09-17 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 电动车用智能锂离子电池管理***及其均衡控制方法 |
CN105024411A (zh) * | 2014-04-17 | 2015-11-04 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种智能动力锂离子电池管理***及其充电控制方法 |
WO2016008253A1 (zh) * | 2014-07-16 | 2016-01-21 | 国家电网公司 | 串联蓄电池组的主动被动协同混合均衡电路及均衡方法 |
CN104377396A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-25 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种锂电池组充电方法 |
CN104362695A (zh) * | 2014-11-10 | 2015-02-18 | 中南民族大学 | 一种串联蓄电池组均衡***及其控制方法 |
WO2018192314A1 (zh) * | 2017-04-18 | 2018-10-25 | 上海蔚来汽车有限公司 | 电动汽车及其低压蓄电池电量管理*** |
CN110323794A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-10-11 | 成都汇云创科技有限公司 | 一种主动均衡的控制方法和电路 |
CN112332486A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-05 | 深圳源创智能照明有限公司 | 一种电池组主动均衡充电***及其控制方法 |
CN113872279A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-31 | 深圳拓邦股份有限公司 | 电池组充电方法、装置及*** |
KR20230120853A (ko) * | 2022-02-10 | 2023-08-17 | 한국에너지기술연구원 | 배터리 셀 균등화 과정 분석을 통한 셀간 불균형도 추정 방법 및 이를 이용한 에너지관리시스템 |
WO2023173962A1 (zh) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池管理方法及装置、电池***、计算机可读存储介质 |
CN114709896A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-07-05 | 西安交通大学 | 一种基于重构的电池充放电***及充放电控制方法 |
KR20230157833A (ko) * | 2022-05-09 | 2023-11-17 | 삼성전자주식회사 | 배터리 상태 추정을 수행하는 전자 장치 및 이의 동작 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117477727A (zh) | 2024-01-30 |
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