一种锂离子电池组均衡方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池均衡技术领域，特别是涉及一种锂离子电池组均衡方法及系统。
【背景技术】
[0002]当今，由各节电池单元串联连接形成的锂离子电池组被广泛应用于电动汽车中，以此作为电动汽车的能量来源。
[0003]在使用锂电子电池组的过程中，由于每节电池单元的参数在出厂时的细微差别，以及使用过程中不同内阻、不同环境温度等原因，都可能会导致不同电池单元的充电、放电速率不同。当它们串联在一起组成电池组并进行充电时，就有可能出现在充电时有部分电池单元提前充满电，而放电时部分电池单元提前放完电的情况。因此，锂离子电池组必须要有均衡系统来均衡上述的不平衡情况。
[0004]现有技术中，通常采用主动均衡方案对电池组进行均衡，主动均衡方案均衡电流大，能量损耗较少，但是整个均衡系统的结构比较复杂，成本也很高，并且很难实现对均衡模块的当前工作状态进行控制。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供了一种锂离子电池组均衡方法及系统，以实现均衡系统结构简单、成本低，且简单快捷地对均衡模块工作状态进行控制操作的目的。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种锂离子电池组均衡方法，应用于锂离子电池组均衡系统，该系统包括一级均衡模块、二级均衡模块、三级均衡模块及处理器，该方法包括:
[0007]一级均衡模块对锂离子电池组中相邻单节电池单元之间的状态进行均衡，并采集单节电池单元的电压信息；
[0008]二级均衡模块对所述锂离子电池组中相邻两节电池单元之间的状态进行均衡；
[0009]三级均衡模块对所述锂离子电池组中相邻四节电池单元之间的状态进行均衡；
[0010]处理器获取所述电压信息，并依据所述电压信息生成均衡控制指令，以控制所述一级均衡模块、二级均衡模块及三级均衡模块执行相应的状态均衡操作；
[0011 ] 其中，所述锂离子电池组包括至少一节电池单元，所述两节电池单元为所述一级均衡模块均衡的相邻单节电池单元，所述四节电池单元为所述二级均衡模块均衡的相邻两节电池单元。
[0012]上述方法中，优选的，利用RS485通信协议获取所述一级均衡模块采集的电压信息。
[0013]上述方法中，优选的，还包括:
[0014]对所述锂离子电池组中单节电池单元执行过压保护操作。
[0015]上述方法中，优选的，还包括:
[0016]当获取所述一级均衡模块采集的电压信息的过程出现异常时，启动紧急报警。
[0017]上述方法中，优选的，还包括:
[0018]当获取所述一级均衡模块采集的电压信息的过程出现异常时，所述一级均衡模块、二级均衡模块及三级均衡模块进入自主均衡模式。
[0019]本发明还提供了一种锂离子电池组均衡系统，包括:
[0020]一级均衡模块，用于对所述锂离子电池组中相邻单节电池单元之间的状态进行均衡，并采集单节电池单元的电压信息；
[0021]二级均衡模块，用于对所述锂离子电池组中相邻两节电池单元之间的状态进行均衡；
[0022]三级均衡模块，用于对所述锂离子电池组中相邻四节电池单元之间的状态进行均衡；
[0023]处理器，用于获取所述一级均衡模块采集的电压信息，并依据所述电压信息生成均衡控制指令，以控制所述一级均衡模块、二级均衡模块及三级均衡模块执行相应的状态均衡操作；
[0024]其中，所述锂离子电池组包括至少一节电池单元，所述两节电池单元为所述一级均衡模块均衡的相邻单节电池单元；所述四节电池单元为所述二级均衡模块均衡的相邻两节电池单元。
[0025]上述系统中，优选的，所述一级均衡模块还包括:
[0026]过压保护子模块，用于对所述锂离子电池组中单节电池单元执行过压保护操作。
[0027]上述系统中，优选的，还包括:
[0028]报警模块，用于当获取所述一级均衡模块采集的电压信息的过程出现异常时，启动紧急报警。
[0029]以上本发明提供的一种锂离子电池组均衡方法及系统中，一级均衡模块对锂离子电池组中相邻单节电池单元之间的状态进行均衡，并采集单节电池单元的电压信息；二级均衡模块对锂离子电池组中相邻两节电池单元之间的状态进行均衡；三级均衡模块对锂离子电池组中相邻四节电池单元之间的状态进行均衡；处理器获取电压信息，并依据该电压信息生成均衡控制指令，以控制一级均衡模块、二级均衡模块及三级均衡模块执行相应的状态均衡操作。由于处理器中有预先设置的均衡算法，这个均衡算法决定了整个系统的均衡机制，因此，通过修改处理器中的均衡算法就可以方便快捷地改变整个均衡系统的均衡机制，以此实现了简单便捷地对各均衡模块工作状态进行控制的目的。同时，由上述一级均衡模块、二级均衡模块、三级均衡模块及处理器组成的均衡系统结构简单、成本低，当锂离子电池组中电池单元的数目需要增减时，只需要增减相应的均衡模块数量，就可以快速地完成方案的修改。
【附图说明】
[0030]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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0031]图1为本发明实施例提供的一种锂离子电池组均衡方法的流程图；
[0032]图2为本发明实施例提供的一种锂离子电池组均衡系统的一结构框图示意图；
[0033]图3为本发明实施例提供的一种锂离子电池组均衡系统的另一结构框图示意图；
[0034]图4为本发明实施例提供的一种锂离子电池组均衡系统的再一结构框图示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]本发明的核心是提供一种锂离子电池组均衡方法及系统，以实现均衡系统结构简单、成本低，且简单快捷地对均衡模块工作状态进行控制操作的目的。
[0037]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0038]请参考图1、图2和图3，图1示出了本发明实施例提供的一种锂离子电池组均衡方法的流程图，图2示出了本发明实施例提供的一种锂离子电池组均衡系统的结构框图示意图，以及图3示出了本发明实施例提供的一种锂离子电池组均衡系统的另一结构框图示意图。图中，BATl、BAT2、......均为单节电池单元；
[0039]本发明的锂离子电池组均衡方法应用于锂离子电池组均衡系统100，该系统100包括一级均衡模块101、二级均衡模块102、三级均衡模块103及处理器104，该方法具体可以包括如下步骤:
[0040]步骤S100、一级均衡模块101对锂离子电池组中相邻单节电池单元之间的状态进行均衡，并采集单节电池单元的电压信息；
[0041]步骤S101、二级均衡模块102对锂离子电池组中相邻两节电池单元之间的状态进行均衡；
[0042]步骤S102、三级均衡模块103对锂离子电池组中相邻四节电池单元之间的状态进行均衡；
[0043]步骤S103、处理器104获取电压信息，并依据电压信息生成均衡控制指令，以控制一级均衡模块101、二级均衡模块102及三级均衡模块103执行相应的状态均衡操作；
[0044]在步骤S103中，具体地，根据实际需要，处理器104可以对上述各均衡模块下达强制均衡控制指令，以强制控制个均衡模块执行相应的状态均衡操作；
[0045]进一步地，对于处理器104获取电压信息的方式，其可以利用RS485通信协议获取一级均衡模块101采集的电压信息。在实际应用中，处理器104可以为电池管理系统(Battery Management System，简称 BMS)，以下以 BMS 为例进行说明；
[0046]其中，所述锂离子电池组包括至少一节电池单元，两节电池单元为一级均衡模块101均衡的相邻单节电池单元，四节电池单元为二级均衡模块102均衡的相邻两节电池单
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[0047]具体地，结合附图进行举例说明:
[0048]—级均衡模块101对相邻的BAT7和BAT8之间的状态进行均衡；
[0049]二级均衡模块102对两节电池单元I和两节电池单元II之间的状态进行均衡，其中，两节电池单元I由BAT7