电池包内电芯均衡方法

1.本发明涉及电动汽车或储能系统技术领域，具体涉及一种电池包内电芯均衡方法。


背景技术：

2.由于电池包中的电芯存在容量差异，在电池包充放电过程中，为提高电池包的总体容量，需要对包内电芯做充/放电均衡。行业现有的均衡技术采用的是各电芯两极拉出导线到电池包外部的控制电路板上对包内某个或某几个电芯做放电均衡；也有采用每个电芯安装一个控制板，每个控制板用电阻作为放电均衡器件对每个电芯做放电均衡。
3.上述方法中第一个方法需要每个电芯引出均衡线，这样会带来短路起火的风险；第二个方法由于在电池包内放置发热电阻也会带来电池包温升，从而有起火风险。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电池包内电芯均衡方法，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
6.本发明提供一种电池包内电芯均衡方法，包括：
7.在每个电芯控制板上设有恒流器；电芯控制板与电池包控制板间通信，电芯控制板上设有电芯信息采集装置，电芯控制板将电芯信息传送给电池包控制板；电池包控制板根据电芯信息将均衡命令传送给电芯控制板，电芯控制板按命令执行电芯的均衡。
8.可选的，在电芯控制板上的恒流器是由电感、电容和控制开关组成，控制4个开关k1、k2、k3、k4的开关状态，即可实现电流从cell+经过电感、电容流向cell-的电流，这里的电流的平均值为恒定的值。
9.可选的，首先接通k1、k4，延时，检测电阻r上的电流，电流为0时，断开k1、k4，接通k2、k3，延时，检测r上的电流为0时，断开k2、k3，接通k1、k4，延时，
……
如此反复，中止时，在k2、k3接通，k1、k4断开时，检测r上电流，电流为0时，断开k2、k3。
10.可选的，包外均衡器包括恒流电路和储能装置，均衡器从电池包的正、负极之间获取电能储存在储能装置中；需要时均衡器从储能装置中取电能给电池包做恒流充电。
11.可选的，电芯均衡过程为：对某个电芯放电均衡，在电池包充电过程中，由外部恒流装置或前述包外均衡器提供充电恒流，对于某个的电芯，开启电芯板上的恒流器，使这个电芯的充电电流减小delta安培。
12.可选的，在电池包放电过程中，开启包外均衡器，先从电池包吸收能量，用来对包外均衡器的储能电容或电池充电，然后启动包外均衡器对电池包做充电电流为delta充电均衡，此时，对于某电芯，不开启电芯控制板恒流器，包内其他电芯控制板开启恒流器，从而实现容量小的电芯的放电电流比其他电芯小delta。
13.有益效果：不需要每个电芯引出均衡线即可实现电芯均衡，避免短路起火的风险；
降低了电池包温升。
14.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。
16.图1为本发明实施例所述的电池包内电芯均衡系统功能原理框图。
17.图2为本发明实施例所述的电芯控制板结构框图。
具体实施方式
18.下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式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。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
19.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
20.还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
21.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。
22.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
23.在本说明书的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
24.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
25.为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且
具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。
26.本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。
27.实施例
28.本实施例中，提供的一种电池包内电芯均衡方法，系统框图如图1所示，包括：电池包，电芯，每个电芯上的电芯控制板，包控制板，包外均衡器。
29.在本方案中，其中的最关键之处在于：在每个电芯控制板上设有恒流器。电芯控制板与电池包控制板间可通信，电芯控制板上设有电芯的电压、温度等信息采集装置，电芯控制板并通过光通信将电芯电压、温度等信息传送给包控制板。包控制板将均衡命令传送给电芯控制板，电芯控制板按命令执行电芯的均衡。
30.如图2，在电芯控制板上的恒流器是由电感、电容和控制开关组成，控制4个开关，即可实现电流从cell+经过电感、电容流向cell-的电流，这里的电流的平均值为恒定的值。
31.首先接通k1,k4,延时，检测r上电流，电流为0时，断开k1,k4,接通k2,k3,延时，检测r上的电流为0时，断开k2,k3,接通k1,k4,延时，
……
如此反复，中止时，在k2,k3接通,k1,k4断开时，检测r上电流，电流为0时，断开k2,k3。k1,k2,k3,k4可由mosfet实现。
32.包外均衡器包括恒流电路和储能装置，储能装置可以是大容量电容或电池。均衡器从电池包的正、负极之间获取电能储存在储能装置中。需要时均衡器从储能装置中取电能给电池包做恒流充电。
33.电芯均衡过程：对某个电芯放电均衡，在电池包充电过程中，由外部恒流装置或前述包外均衡器提供充电恒流，对于某个的电芯，开启电芯板上的恒流器，使这个电芯的充电电流减小delta安培。
34.在电池包放电过程中，开启包外均衡器，先从电池包吸收能量，用来对包外均衡器的储能电容或电池充电，然后启动包外均衡器对电池包做充电电流为delta充电均衡，此时，对于某电芯，不开启电芯控制板恒流器，包内其他电芯控制板开启恒流器。从而实现容量小的电芯的放电电流比其他电芯小delta。
35.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，都应涵盖在本发明的保护范围之内。