被動均衡控制方法
【專利摘要】本發明公開被動均衡控制方法，包括：1，預設被動均衡控制電路，將多個串聯的單體電池的每節單體電池上都并聯有一個功率電阻和一個均衡開關；2，對單體電池進行充電，在第i次充電時，微控制單元檢測多個單體電池的電壓，在m節單體電池的電壓超過閾值電壓的情況下，記錄m節單體電池的電池號并對單體電池進行電壓均衡；3，在第i+1次充電時，直接對第i次充電中的m節單體電池進行電壓均衡；在m節單體電池的電壓超過閾值電壓的情況下，覆蓋記錄第i+1次充電中的m節單體電池電池號并對單體電池進行電壓均衡；4，依次重復執行步驟2和步驟3進行電壓均衡。該方法實現了延長均衡時間，提高均衡效率的效果。
【專利說明】
被動均衡控制方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及電源被動均衡控制的領域，具體地，涉及被動均衡控制方法。
【背景技術】
[0002]大容量鋰電池組在新能源汽車、大容量儲能系統中的應用越來越廣泛。由于鋰電池單體在生產制造以及使用環境的差異，隨著使用時間的增長，鋰電池單體之間的不一致性會增大，影響電池有效容量的發揮，因此需要均衡電路對其進行均衡，改善鋰電池容量間的差異。
[0003]當前一般采用旁路電阻耗能加開關控制的被動均衡方式對電池組進行均衡，但是這種均衡方式的設計存在一些難題:電池在放電時，電池端電壓變化劇烈，因此均衡不會開啟；在電池充電處于電壓平臺上時，由于電池間壓差過小以及BMS的電壓檢測誤差問題，因此一般也不會開啟；在電池充電末期的時候，電池間的電壓差異會顯著增大，因此被動均衡一般在充電末期開啟，對電壓較高的幾節電池進行放電，但是充電末期的持續時間比較短。同時由于這種被動均衡方式將電池的電能通過旁路電阻轉化為熱能，因此對電阻散熱的要求較高，這就導致均衡電流不能設計過大；綜合上述原因，就導致了被動均衡的效率非常低。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種被動均衡控制方法，該被動均衡控制方法克服了現有技術中的被動均衡的效率非常低的問題，實現了延長均衡時間，提高均衡效率，改善均衡的效果O
[0005]為了實現上述目的，本發明提供了一種被動均衡控制方法，該被動均衡控制方法包括:
[0006]步驟I，預設被動均衡控制電路，將多個串聯的單體電池的每節所述單體電池上都并聯有一個功率電阻和一個均衡開關；
[0007]步驟2，對單體電池進行充電，在第i次充電時，微控制單元檢測多個所述單體電池的電壓，在m節單體電池的電壓超過閾值電壓的情況下，記錄m節單體電池的電池號并對所述單體電池進行電壓均衡；
[0008]步驟3，在第i+Ι次充電時，直接對第i次充電中的m節所述單體電池進行電壓均衡；微控制單元檢測多個所述單體電池的電壓，在m節單體電池的電壓超過閾值電壓的情況下，微控制單元關閉第i次充電中的m節所述單體電池的電壓均衡，并覆蓋記錄第i + Ι次充電中的m節所述單體電池電池號并對所述單體電池進行電壓均衡；
[0009]步驟4，依次重復執行步驟2和步驟3進行電壓均衡。
[0010]優選地，所述微控制單元采用PMW波的形式進行電壓均衡。
[0011]優選地，所述閾值電壓為3.5V-4.0V。
[0012]優選地，所述微控制單元將m節所述單體電池電池號記錄在Flash ROM中。
[0013]優選地，在步驟3中，所述微控制單元將m節所述單體電池電池號記錄在Flash ROM中，同時擦除上次記錄的單獨電池的電池號。
[0014]優選地，所述單體電池的數量為12節，所述m節單體電池的數量為4-6節;或
[0015]所述單體電池的數量為24節，所述m節單體電池的數量為8-12節。
[0016]通過上述的方式，本發明可以延長被動均衡的均衡時間，使得小電流的被動均衡方式也能起到很顯著的效果，提升均衡效率。本發明避免了在電壓平臺上，由于電池間壓差過小和BMS電壓檢測誤差導致的均衡開啟錯誤的問題。
[0017]本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0018]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0019]圖1是說明本發明的一種被動均衡控制電路的電路圖；
[0020]圖2是說明本發明的一種被動均衡控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0022]本發明提供一種被動均衡控制方法，該被動均衡控制方法包括:
[0023]步驟I，預設被動均衡控制電路，將多個串聯的單體電池的每節所述單體電池上都并聯有一個功率電阻和一個均衡開關；
[0024]步驟2，通過被動均衡控制電路對單體電池進行充電，在第i次充電時，微控制單元檢測多個所述單體電池的電壓，在m節單體電池的電壓超過閾值電壓的情況下，記錄m節單體電池的電池號并對所述單體電池進行電壓均衡；
[0025]步驟3，在第i+Ι次充電時，直接對第i次充電中的m節所述單體電池進行電壓均衡；微控制單元檢測多個所述單體電池的電壓，在m節單體電池的電壓超過閾值電壓的情況下，微控制單元關閉第i次充電中的m節所述單體電池的電壓均衡，并覆蓋記錄第i + Ι次充電中的m節所述單體電池電池號并對所述單體電池進行電壓均衡；
[0026]步驟4，依次重復執行步驟2和步驟3進行電壓均衡。
[0027]本發明可以延長被動均衡的均衡時間，使得小電流的被動均衡方式也能起到很顯著的效果，提升均衡效率。本發明避免了在電壓平臺上，由于電池間壓差過小和BMS電壓檢測誤差導致的均衡開啟錯誤的問題。通過上述的方式，可以實現選擇性單體電池的電壓均衡，提升均衡的效率，預設的被動均衡控制電路可以實現串聯電源的選擇性均衡，微控制單元的設置可以實現單體電池電壓測量和單體電池的選擇。
[0028]在本發明的一種【具體實施方式】中，所述微控制單元采用PMW波的形式進行電壓均衡。通過PMff波的形式進行均衡電流。
[0029]在本發明的一種【具體實施方式】中，所述閾值電壓為3.3V-3.5V，其中，針對磷酸鐵鋰電池一般設為3.5V左右。
[0030]在本發明的一種【具體實施方式】中，所述微控制單元將m節所述單體電池電池號記錄在Flash ROM中。從而實現單體電池的電池號的記錄，也方便了在下次單體電池充電過程中的選擇性均衡。
[0031]在本發明的一種【具體實施方式】中，在步驟3中，所述微控制單元將m節所述單體電池電池號記錄在Flash ROM中，同時擦除上次記錄的單獨電池的電池號。
[0032]通過上述的方式，可以實現相鄰兩次的充電過程中的需均衡的單體電池的判斷，對單體電池進行選擇替換。
[0033]在本發明的一種【具體實施方式】中，為了降低消耗，并且不影響電池實現其功能，所述單體電池的數量為12節，所述m節單體電池的數量為4-6節;或所述單體電池的數量為24節，所述m節單體電池的數量為8-12節。
[0034]在本發明的一種最優選的實施方式中，設電池組由η節單體電池串聯而成，每節單體電池BI?Bn分別并聯功率電阻Rl?Rn以及均衡開關Kl?Kn，組成被動均衡電路。則本發明提出的被動均衡控制策略具體如下:
[0035]I)在第i次充電時，MCU檢測電池電壓，當電池組充電到達末期時，假設此時剛好m節電池端電壓超過了閾值電壓Vi(針對磷酸鐵鋰電池一般設為3.5V左右)，M⑶對其進行均衡，同時將這幾節電池的電池號記錄在Flash ROM中。
[0036]2)在第i+Ι次充電時，當電池電壓到達電池平臺時，直接對Flash ROM里面記錄的m節電池進行被動均衡，均衡電流采用PWM波形式；
[0037]3)當第i + Ι充電到達末期時，M⑶將檢測到的m節電池的單體電壓剛好大于閾值電壓Vi，MCU關閉已經開啟均衡的電池，將這幾節電池的電池號記錄在Flash ROM中，并開啟這幾節電池的均衡電路，同時擦除第i次充電時記錄的電池號；
[0038]4)在第i+2次充電時，則在電壓平臺上對第i+Ι次記錄的m節電池開啟被動均衡，以此進行循環。
[0039]以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
[0040]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0041]此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
【主權項】
1.一種被動均衡控制方法，其特征在于，該被動均衡控制方法包括: 步驟I，預設被動均衡控制電路，將多個串聯的單體電池的每節所述單體電池上都并聯有一個功率電阻和一個均衡開關； 步驟2，對單體電池進行充電，在第i次充電時，微控制單元檢測多個所述單體電池的電壓，在m節單體電池的電壓超過閾值電壓的情況下，記錄m節單體電池的電池號并對所述單體電池進行電壓均衡； 步驟3，在第i+Ι次充電時，直接對第i次充電中的m節所述單體電池進行電壓均衡;微控制單元檢測多個所述單體電池的電壓，在m節單體電池的電壓超過閾值電壓的情況下，微控制單元關閉第i次充電中的m節所述單體電池的電壓均衡，并覆蓋記錄第i+Ι次充電中的m節所述單體電池電池號并對所述單體電池進行電壓均衡； 步驟4，依次重復執行步驟2和步驟3進行電壓均衡。2.根據權利要求1所述的被動均衡控制方法，其特征在于，所述微控制單元采用BW波的形式進行電壓均衡。3.根據權利要求1所述的被動均衡控制方法，其特征在于，所述閾值電壓為3.5V-4.0V。4.根據權利要求1所述的被動均衡控制方法，其特征在于，所述微控制單元將m節所述單體電池電池號記錄在Flash ROM中。5.根據權利要求1所述的被動均衡控制方法，其特征在于，在步驟3中，所述微控制單元將m節所述單體電池電池號記錄在Flash ROM中，同時擦除上次記錄的單獨電池的電池號。6.根據權利要求1所述的被動均衡控制方法，其特征在于，所述單體電池的數量為12節，所述m節單體電池的數量為4-6節;或 所述單體電池的數量為24節，所述m節單體電池的數量為8-12節。
【文檔編號】H02J7/00GK105871019SQ201610312760
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】曾國建, 朱建, 余鏗, 范曉東, 許海麗
【申請人】安徽銳能科技有限公司