电池均衡控制装置及具有其的电动车和电池均衡控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电池均衡控制装置、一种电池均衡控制方法及一种电动车。
【背景技术】
[0002]相关技术中提出了一种电容式电池均衡电路，如图1所示，包括第一电池单元BI’和第二电池单元B2’，第二电池单元B2’的阳极连接至第一电池单元BI’的阴极；第一开关Ml’和第二开关M2’，第一开关Ml’的第一端连接至第一电池单元BI’的阳极，第一开关Ml’的第二端连接至第二开关M2’的第一端，且第二开关M2’的第一端连接至第二电池单元B2’的阳极，第二开关M2’的第二端连接至第二电池单元B2’的阴极；电容Cl’，电容Cl’的一端连接至第一开关Ml’的控制端，电容Cl’的另一端连接至第二开关M2’的控制端；检测电路100’，检测第一电池单元BI’和第二电池单元BI’的电压，并输出检测信号；控制电路200’，连接至检测电路100’，根据检测信号输出控制信号；驱动电路300’，接收控制电路200’的控制信号并输出驱动信号以控制第一开关Ml’和第二开关M2’。
[0003]然而，相关技术存在的缺点是，只能通过电容将相邻的两个电池单元进行均衡，在串联的电池单元较多的情况下，上述均衡电路的均衡效率不高，而且在均衡的过程中，第一开关和第二开关每次切换动作所能转移的电量很小，需要较高的切换频率，从而导致电路稳定性以及安全性不高，且第一开关和第二开关的切换动作可能会造成短路。另外，由于均衡电流的大小无法控制，存在烧断线路的风险，并且上述均衡电路无法拓展。因此，相关技术中提出的均衡电路存在改进的需要。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本发明的一个目的在于提出一种电池均衡控制装置，每次均衡控制能够转移的电量较多，从而减少开关切换动作，提高电池均衡控制装置的使用寿命。
[0006]本发明的另一个目的在于提出一种电动车。本发明的又一个目的在于提出一种电池均衡控制方法。
[0007]根据本发明一方面实施例提出的电池均衡控制装置，包括:超级电容；电池模块，所述电池模块包括N个电池单元，且所述N个电池单元串联连接，其中，N为大于I的整数；开关模块，所述开关模块包括与所述N个电池单元相对应的N个开关单元，所述N个开关单元中的第i开关单元的第一端和第二端分别连接到所述N个电池单元中第i个电池单元的正极和负极，每个所述开关单元的第三端和第四端对应连接到所述超级电容的正极和负极，其中，i=l，2，3，……，N;采样电路，用于采集每个所述电池单元两端的电压；控制电路，所述控制电路与所述采样电路相连，在所述N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，所述控制电路控制电压最大的电池单元所对应的开关单元导通以使所述电压最大的电池单元向所述超级电容充电，以及在所述超级电容充满后，所述控制电路控制电压最小的电池单元所对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向所述电压最小的电池单元放电。
[0008]根据本发明实施例提出的电池均衡控制装置，在N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，控制电压最大的电池单元对应的开关单元导通以使电压最大的电池单元向超级电容充电，以及在超级电容充满后，控制电路控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向电压最小的电池单元放电。由此，采用超级电容作为转移的中介，能够在每次均衡过程中转移较多的电量，从而减少开关切换动作，提高电池均衡控制装置的使用寿命，同时减少能耗，并且将超级电容充满能够使每次均衡控制能量转移效率最大。另外，随着串联的电池单元数目的增加，相应的增加开关单元的数目，从而该电池均衡控制装置具有较好的扩展性。
[0009]根据本发明另一方面实施例提出的电动车，包括所述的电池均衡控制装置。
[0010]根据本发明实施例提出的电动车，通过采用超级电容作为转移的中介的电池均衡控制装置，能够在每次均衡过程中转移较多的电量，从而减少开关切换动作，提高电池均衡控制装置的使用寿命，同时减少能耗。
[0011]根据本发明又一方面实施例提出的电池均衡控制方法，所述电池均衡控制装置包括超级电容、N个电池单元、与所述N个电池单元对应的N个开关单元,所述控制方法包括以下步骤:采集每个所述电池单元两端的电压；在所述N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，控制电压最大的电池单元所对应的开关单元导通以使所述电压最大的电池单元向所述超级电容充电；在所述超级电容充满后，控制电压最小的电池单元所对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向所述电压最小的电池单元放电。
[0012]根据本发明实施例提出的电池均衡控制方法，在N个电池单元的最大电压与最小电压之差大于预设电压阈值时，控制电压最大的电池单元对应的开关单元导通以使电压最大的电池单元向超级电容充电，以及在超级电容充满后，控制电压最小的电池单元对应的开关单元导通以使充满后的超级电容向电压最小的电池单元放电。由此，采用超级电容作为转移的中介，能够在每次均衡过程中转移较多的电量，从而减少开关切换动作，提高电池均衡控制装置的使用寿命，同时减少能耗，并且将超级电容充满能够使每次均衡控制能量转移效率最大。
【附图说明】
[0013]图1为现有技术中电容式电池均衡电路的电路示意图；
[0014]图2为根据本发明实施例的电池均衡控制装置的方框示意图；
[0015]图3为根据本发明一个实施例的电池均衡控制装置的示意图；
[0016]图4为根据本发明另一个实施例的电池均衡控制装置的方框示意图；
[0017]图5为根据本发明实施例的电池均衡控制方法的流程图；以及
[0018]图6为根据本发明一个具体实施例的电池均衡控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0020]下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的电池均衡控制装置、具有电池均衡控制装置的电动车以及电池均衡控制方法。
[0021]图2为根据本发明实施例的电池均衡控制装置的方框示意图。如图2所述，该电池均衡控制装置包括:超级电容1、电池模块2、开关模块3、采样电路4和控制电路5。
[0022]其中，电池模块2包括N个电池单元，例如第一个电池单元B1、第二个电池单元B2,……、第N个电池单元Bn，且N个电池单元可串联连接，其中，N为大于I的整数。也就是说，第一个电池单元B1的负极与第二个电池单元B2的正极相连，第二个电池单元B2的负极与第三个电池单元B3的正极相连，……，第N-1个电池单元Bim的负极与第N个电池单元Bn的正极相连。
[0023]如图2所示，开关模块3包括与N个电池单元相对应的N个开关单元，例如第一个开关单元KM1、第二个开关单元KM2、……、第N个开关单元KMn，N个开关单元中的第i个开关单元KMi的第一端I和第二端2分别连接到N个电池单元中第i个电池单元Bi的正极和负极，且每个开关单元的第三端3和第四端4对应连接到超级电容I的正极和负极，其中，i=l,2,3,……，N。这样，随着串联的电池单元数目的增加，相应的增加开关单元的数目，从而该电池均衡控制装置具有较好的扩展性。
[0024]具体地，如图3所示，开关模块3中的N个开关单元可以均为继电器双联开关，第i个继电器双联开关中的第一个开关的一端对应连接在第i个电池单元的正极，第i个继电器双联开关中的第二个开关的一端对应连接在第i个电池单元的负极；且每个继电器双联开关中的第一个开关的另一端均连接在超级电容I的正极，每个继电器双联开关中的第二个开关的另一端均连接在超级电容I的负极。
[0025]例如，第一个