电池均衡装置、电池均衡控制方法、电池管理系统及介质与流程

本申请涉及电池均衡，尤其涉及一种电池均衡装置、电池均衡控制方法、电池管理系统及介质。

背景技术：

1、为了获得更高的效率、更快的充电速度，目前的储能、动力电池的电压越来越高。高压电池都是由低压电芯串连得到，由于电芯参数的差异、在电池包内位置和散热条件不同，从而在使用过程中，不同电芯的老化速度也不同，而老化速度最快的电芯作为整个电芯的短板，决定了电池的寿命。

2、为了延长电池寿命，一般的电池管理系统(battery management system，bms)中都会增加电池均衡策略，分为被动均衡和主动均衡两种。被动均衡使用电阻给充电时电压过高的电芯放电，从而达到提高整体充电容量的目的，但能量被转换成热量浪费掉了，效率不高，而且还可能带来散热问题。主动均衡策略按能量传递方式分两类，一是通过能量转移实现均衡，有飞度电容法、电感式均衡、变压器式均衡，二是通过独立电源实现均衡，如反激式变换器型均衡等。这两种方法在功能上可以达到无损均衡的目的，但也有明显的缺点，例如，对于独立均衡电源方案而言，需要为每一个电芯配备一路独立的均衡电源，从而导致均衡电源个数比较多，存在可靠性较低的问题；另外，为了保证补电电压精度，独立电源对一致性要求比较高，或者需要具备调压和限流功率，会进一步提高系统复杂度和成本；对于能量转移均衡方案，需要设计多个开关网络，结构较为复杂，可靠性较低，并且容量较小的电芯需要在一个充放电周期内完成多次的充放电操作，进一步加速老化。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种电池均衡装置、电池均衡控制方法、电池管理系统及介质，至少能够解决相关技术中电池均衡结构较复杂、可靠性低的问题。

2、为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种电池均衡装置，该装置包括：

3、电池管理系统、电池组、开关网络及电源；所述电池管理系统分别连接于所述电池组、所述开关网络以及所述电源，所述电池组、所述开关网络以及所述电源依次连接；

4、所述电池组包括多个电芯，所述开关网络包括多个对应于所述电芯的开关，各所述电芯分别与对应的所述开关连接；

5、所述电池管理系统用于实时检测各电芯的第一工作参数，以及计算各所述电芯的第一荷电状态，若所述第一工作参数和/或所述第一荷电状态不满足相应的所述指标阈值，则控制对应于相应目标电芯的开关从导通状态切换至截止状态。

6、本申请第二方面提供了一种电池均衡控制方法，应用于上述本申请第一方面提供的电池均衡装置，该电池均衡控制方法包括：

7、实时检测各电芯的第一工作参数，以及计算各所述电芯的第一荷电状态；其中，所述第一工作参数至少包括电流值、电压值及温度值；

8、分别将所述第一工作参数以及所述第一荷电状态与对应的预设指标阈值进行匹配；

9、若所述第一工作参数和/或所述第一荷电状态不满足相应的所述指标阈值，则控制对应于相应目标电芯的开关从导通状态切换至截止状态。

10、本申请第三方面提供了一种电池管理系统，包括：存储器及处理器，其中，处理器用于执行存储在存储器上的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现上述本申请第二方面提供的电池均衡控制方法中的各步骤。

11、本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述本申请第二方面提供的电池均衡控制方法中的各步骤。

12、由上可见，本申请方案提供的电池均衡装置通过电池管理系统分别管理电池组、开关网络以及电源，整个系统只需要一个电源及一个开关网络，有效降低系统结构的复杂性，有利于提升系统的可靠性；并且，电池管理系统通过实时检测各电芯的工作参数，以及计算各电芯的荷电状态，并在判断出工作参数和/或荷电状态不满足相应的指标阈值，控制对应于相应目标电芯的开关从导通状态切换至截止状态，由此可直接对目标电芯进行旁路处理，而不需要对目标电芯进行多次放电处理，从而有效延长电池的使用寿命以及提高系统均衡效率。

技术特征：

1.一种电池均衡装置，其特征在于，包括：电池管理系统、电池组、开关网络及电源；所述电池管理系统分别连接于所述电池组、所述开关网络以及所述电源，所述电池组、所述开关网络以及所述电源依次连接；

2.根据权利要求1所述的电池均衡装置，其特征在于，所述电芯的正极分别与所述开关的第一触点以及所述电池管理系统的检测单元连接，所述电芯的负极与所述开关的第二触点连接，首个所述开关的第三触点分别连接于所述电源的正极以及所述电池管理系统，其余所述开关的第三触点分别连接于上一所述开关的第二触点，所述电源的负极连接于末尾的所述开关的第二触点。

3.根据权利要求2所述的电池均衡装置，其特征在于，还包括多个二极管，各所述二极管的正极连接于对应的所述开关的第一触点，负极连接于对应的所述电芯的正极。

4.一种电池均衡控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至3中任一项所述的电池均衡装置，所述电池均衡控制方法包括：

5.根据权利要求4所述的电池均衡控制方法，其特征在于，所述实时检测各电芯的第一工作参数的步骤之前，还包括：

6.根据权利要求5所述的电池均衡控制方法，其特征在于，所述控制对应于相应电芯的开关从导通状态切换至截止状态的步骤之后，还包括：

7.根据权利要求4所述的电池均衡控制方法，其特征在于，所述分别将所述第一工作参数以及所述第一荷电状态与对应的预设指标阈值进行匹配的步骤，包括：

8.根据权利要求4至7中任一项所述的电池均衡控制方法，其特征在于，所述控制对应于相应目标电芯的开关从导通状态切换至截止状态的步骤之后，还包括：

9.一种电池管理系统，其特征在于，包括：存储器及处理器，其中：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求4至8中的任意一项所述电池均衡控制方法中的步骤。

技术总结
本申请提供了一种电池均衡装置、电池均衡控制方法、电池管理系统及介质。装置包括：电池管理系统、电池组、开关网络及电源；电池管理系统分别连接于电池组、开关网络以及电源，电池组、开关网络以及电源依次连接；电池管理系统用于实时检测各电芯的第一工作参数，以及计算各电芯的第一荷电状态，若第一工作参数和/或第一荷电状态不满足相应的指标阈值，则控制对应于相应目标电芯的开关从导通状态切换至截止状态。通过本申请方案的实施，在电池管理系统的控制下，只需采用一组电源及开关网络即可实现电池的均衡充放电，降低了均衡结构的复杂性，有效提升系统的可靠性及均衡效率，并延长了电池的使用周期。

技术研发人员：王红涛,柳树渡,雷彪,黄刚
受保护的技术使用者：南京英飞源技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16