电池均衡电路及电池均衡电路的均衡方法与流程

本申请属于电池，尤其涉及一种电池均衡电路及电池均衡电路的均衡方法。

背景技术：

1、随着储能的广泛应用及储能技术的进步，大电芯、高电压等级趋势日益明显，储能系统由多个电芯串并联而成，而电芯间由于制造差异、工艺差异、使用环境等差异，导致电芯的自放电率不一样，短板效应明显，久而久之影响系统容量及运行安全，需要进行电池的均衡管理来解决电芯容量不一致的问题。

2、当前主流的均衡方式为被动均衡，即通过电阻将多余电芯能量消耗，这种均衡方式效率低，速度慢，而主动均衡的成本过高，两种均衡方式都只能解决电池包(pack)内电芯均衡的问题，无法解决电池包之间的均衡问题。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种电池均衡电路及电池均衡电路的均衡方法，电路结构简单、成本低，利用主动均衡和被动均衡，可以实现电池包中多个电芯的均衡以及电池包之间的均衡。

2、第一方面，本申请提供了一种电池均衡电路，包括：

3、多个电池包，所述电池包包括多个电芯和前端模拟芯片，所述多个电芯串联，所述前端模拟芯片用于采集所述多个电芯的电池状态信息；

4、多个主动均衡单元，每个所述主动均衡单元对应一个所述电池包，所述主动均衡单元用于对所述电池包中的所述多个电芯进行主动均衡；

5、多个被动均衡单元，每个所述被动均衡单元对应一个所述电池包，所述被动均衡单元用于对所述电池包进行被动均衡；

6、多个双向dc/dc模块，每个所述双向dc/dc模块对应一个所述电池包，所述双向dc/dc模块的第一端与所述电池包的母线电连接，所述双向dc/dc模块的第二端包括多路副边，所述多路副边一一对应与所述电池包中的所述多个电芯电连接；

7、主控单元，所述主控单元与多个所述前端模拟芯片、所述多个主动均衡单元以及所述多个被动均衡单元通信连接；

8、其中，所述主控单元用于基于所述多个电池包的电池状态信息，控制所述主动均衡单元对所述电池包的所述多个电芯进行主动均衡，和/或，控制所述被动均衡单元对所述电池包进行被动均衡。

9、根据本申请的电池均衡电路，通过前端模拟芯片采集电池状态信息，双向dc/dc模块实现电芯与电池包间的能量双向移动，电路结构简单、成本低，通过主动均衡实现电池包内电芯的一致性，通过被动均衡实现电池包间的一致性，减少荷电差异带来的短板效应影响，有助于实现储能系统的高效管理。

10、根据本申请的一个实施例，所述主动均衡单元包括多个开关管，每个所述开关管对应一个所述电芯，所述开关管的源极与所述电芯电连接，所述开关管的漏极与所述副边电连接，所述开关管的栅极用于接收所述前端模拟芯片的控制信号；

11、所述主控单元用于向所述前端模拟芯片输出主动均衡控制指令，所述主动均衡控制指令用于控制所述前端模拟芯片导通所述多个开关管中的一个所述开关管。

12、根据本申请的一个实施例，所述主控单元用于基于所述电池包中所述多个电芯的电池状态信息，确定所述电池包的目标电芯，所述目标电芯的荷电状态偏差大于第一目标阈值；

13、所述主控单元用于基于所述目标电芯，输出所述主动均衡控制指令；所述前端模拟芯片用于基于所述主动均衡控制指令，导通所述目标电芯对应的所述开关管。

14、根据本申请的一个实施例，所述被动均衡单元包括电阻和开关器件，所述电阻和所述开关器件串联于所述电池包的输出端和输入端之间，所述主控单元用于控制所述开关器件接通或断开。

15、根据本申请的一个实施例，所述主控单元用于基于所述多个电池包的电池状态信息，确定目标电池包，所述目标电池包的容量偏差大于第二目标阈值；

16、所述主控单元用于控制所述目标电池包对应的所述开关器件导通，对所述目标电池包进行被动均衡。

17、根据本申请的一个实施例，所述主控单元与所述多个前端模拟芯片通过菊花链通信连接。

18、第二方面，本申请提供了一种储能系统，包括：

19、多个如上述第一方面所述的电池均衡电路。

20、根据本申请的储能系统，通过对储能系统中电池均衡电路的多个电池包的荷电差异和电池包中多个电芯的荷电差异进行均衡，使多个电池包和多个电池包之间的电芯的荷电状态达到均衡，有助于实现储能系统的能量高效管理。

21、第三方面，本申请提供了一种基于上述第一方面所述的电池均衡电路的均衡方法，该方法包括：

22、获取多个电池包的电池状态信息，所述电池包的电池状态信息包括所述电池包中多个电芯的电池状态信息；

23、基于所述多个电池包的电池状态信息，控制主动均衡单元对所述电池包的所述多个电芯进行主动均衡，和/或，控制被动均衡单元对所述电池包进行被动均衡。

24、根据本申请的电池均衡电路的均衡方法，通过前端模拟芯片采集电池状态信息，双向dc/dc模块实现电芯与电池包间的能量双向移动，电路结构简单、成本低，通过主动均衡实现电池包内电芯的一致性，通过被动均衡实现电池包间的一致性，减少荷电差异带来的短板效应影响，有助于实现储能系统的高效管理。

25、根据本申请的一个实施例，控制主动均衡单元对所述电池包的所述多个电芯进行主动均衡，包括：

26、基于所述电池包中所述多个电芯的电池状态信息，确定所述电池包的目标电芯，所述目标电芯的荷电状态偏差大于第一目标阈值；

27、基于所述目标电芯，输出主动均衡控制指令，所述电池包对应的前端模拟芯片用于基于所述主动均衡控制指令，导通所述目标电芯对应的开关管。

28、根据本申请的一个实施例，所述控制被动均衡单元对所述电池包进行被动均衡，包括：

29、基于所述多个电池包的电池状态信息，确定目标电池包，所述目标电池包的容量偏差大于第二目标阈值；

30、控制所述目标电池包对应的开关器件导通，对所述目标电池包进行被动均衡。

31、第四方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的电池均衡电路的均衡方法。

32、第五方面，本申请提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的电池均衡电路的均衡方法。

33、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种电池均衡电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电池均衡电路，其特征在于，所述主动均衡单元包括多个开关管，每个所述开关管对应一个所述电芯；

3.根据权利要求2所述的电池均衡电路，其特征在于，所述主控单元用于基于所述电池包中所述多个电芯的电池状态信息，确定所述电池包的目标电芯，所述目标电芯的荷电状态偏差大于第一目标阈值；

4.根据权利要求1所述的电池均衡电路，其特征在于，所述被动均衡单元包括电阻和开关器件，所述电阻和所述开关器件串联于所述电池包的输出端和输入端之间，所述主控单元用于控制所述开关器件接通或断开。

5.根据权利要求4所述的电池均衡电路，其特征在于，所述主控单元用于基于所述多个电池包的电池状态信息，确定目标电池包，所述目标电池包的容量偏差大于第二目标阈值；

6.根据权利要求1-5任一项所述的电池均衡电路，其特征在于，所述主控单元与多个所述前端模拟芯片通过菊花链通信连接。

7.一种储能系统，其特征在于，包括：

8.一种基于权利要求1-6任一项所述的电池均衡电路的均衡方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的电池均衡电路的均衡方法，其特征在于，所述控制主动均衡单元对所述电池包的所述多个电芯进行主动均衡，包括：

10.根据权利要求8所述的电池均衡电路的均衡方法，其特征在于，所述控制被动均衡单元对所述电池包进行被动均衡，包括：

11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求8-10任一项所述的电池均衡电路的均衡方法。

12.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8-10任一项所述的电池均衡电路的均衡方法。

技术总结
本申请公开了一种电池均衡电路及电池均衡电路的均衡方法，属于电池技术领域。该电路包括：多个电池包、多个主动均衡单元、多个被动均衡单元、多个双向DC/DC模块和主控单元，电池包包括多个电芯和前端模拟芯片；双向DC/DC模块的第一端与电池包的母线电连接，双向DC/DC模块的第二端包括多路副边，与电池包中的多个电芯电连接；主控单元用于基于多个电池包的电池状态信息，控制主动均衡单元对电池包的多个电芯进行主动均衡，和/或，控制被动均衡单元对电池包进行被动均衡。该电路结构简单、成本低，利用主动均衡和被动均衡，可以实现电池包中多个电芯的均衡以及电池包之间的均衡。

技术研发人员：李徐腾,李青,陈飞,王林,董文功,吕雷熠,原宇超,朱顺顺
受保护的技术使用者：阳光储能技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15