电池包的均衡方法及电池包与流程

专利2025-10-07  1


本申请涉及电池储能,具体涉及一种电池包的均衡方法及电池包。


背景技术:

1、目前,现有的电池包内部一般采用多个电芯单元串联起来,从而构成大容量的电池包。但是由于不同电芯单元之间的内阻以及容量等参数不一致,从而导致不同电芯单元的充放电损耗有所不同,进而导致在工作一段时间后各个电芯单元的电量出现不均衡的现象。

2、电池包内部电芯单元不均衡会缩短电池包的整体寿命,甚至出现电池包过早失效的情况,现有技术中缺少控制电芯单元之间的容量均衡的手段。


技术实现思路

1、鉴于此,本申请提供一种电池包的均衡方法及电池包,用于均衡电池包中各个电芯单元之间的容量,从而提高电池包整体寿命以及避免出现电池包过早失效的情况。本申请技术方案如下:

2、本申请第一方面提供一种电池包的均衡方法,所述电池包包括开关电路、储能电路以及n个串联的电芯单元,n≥2且为正整数;所述开关电路连接所述储能电路及每个所述电芯单元;所述均衡方法包括:获取每个所述电芯单元的soc值;根据所述soc值确定第一电芯单元和第二电芯单元,所述第一电芯单元的所述soc值大于所述第二电芯单元的所述soc值;确定所述soc值不满足预设条件时,控制所述开关电路导通所述第一电芯单元与所述储能电路的连接,并控制所述第一电芯单元对所述储能电路放电;在所述第一电芯单元的所述soc值降低至第一目标值时,控制所述开关电路断开与所述第一电芯单元的连接;控制所述开关电路导通所述第二电芯单元与所述储能电路的连接,并控制所述储能电路对所述第二电芯单元充电;在所述第二电芯单元的所述soc值提高至第二目标值时,控制所述开关电路断开与所述第二电芯单元的连接,返回至获取每个所述电芯单元的soc值的步骤直至确定所述soc值满足所述预设条件。

3、在本申请一实施例中,所述第一电芯单元为最大soc值的电芯单元,所述第二电芯单元为最小soc值的电芯单元。

4、在本申请一实施例中,所述预设条件包括:所述最大soc值与所述最小soc值的差值小于预设差值。

5、在本申请一实施例中,所述第一目标值等于所述第二目标值为n个所述soc值的平均值。

6、在本申请一实施例中,在所述电池包充电或放电完成后启动所述均衡方法。

7、本申请第二方面提供一种电池包,包括控制器、开关电路、储能电路以及n个串联的电芯单元,n≥2且为正整数;所述开关电路连接所述储能电路及每个所述电芯单元;所述控制器连接所述开关电路、所述储能电路以及所述电芯单元;所述控制器用于获取每个所述电芯单元的soc值,根据所述soc值确定第一电芯单元和第二电芯单元,所述第一电芯单元的所述soc值大于所述第二电芯单元的所述soc值;确定所述soc值不满足预设条件时,控制所述开关电路导通所述第一电芯单元与所述储能电路的连接,并控制所述第一电芯单元对所述储能电路放电;在所述第一电芯单元的所述soc值降低至第一目标值时,控制所述开关电路断开与所述第一电芯单元的连接;控制所述开关电路导通所述第二电芯单元与所述储能电路的连接,并控制所述储能电路对所述第二电芯单元充电;在所述第二电芯单元的所述soc值提高至第二目标值时,控制所述开关电路断开与所述第二电芯单元的连接,返回至获取每个所述电芯单元的soc值直至确定所述soc值满足所述预设条件。

8、在本申请一实施例中,所述开关电路包括n个第一开关元件及n个第二开关元件;所述第一开关元件的第一端连接对应的所述电芯单元的正极端,所述第一开关元件的第二端连接所述储能电路的第一端;所述第二开关元件的第一端连接对应的所述电芯单元的负极端,所述第二开关元件的第二端连接所述储能电路的第二端;所述第一开关元件的控制端及所述第二开关元件的控制端连接所述控制器。

9、在本申请一实施例中,所述开关电路还包括n个第一电容,所述第一电容与对应的所述电芯单元并联。

10、在本申请一实施例中,所述第一开关元件及所述第二开关元件为三极管、mos管或继电器。

11、在本申请一实施例中,所述储能电路包括boost升压电路。

12、在本申请一实施例中,所述boost升压电路包括第三开关元件、第四开关元件、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容、电感及电阻;所述第三开关元件及所述第四开关元件的控制端连接所述控制器;所述第三开关元件的第一端连接所述开关电路的第一端,所述第三开关元件的第二端连接所述电感的第一端;所述电感的第二端分别连接所述第四开关元件的第一端及所述第一二极管的正极;所述第四开关元件的第二端通过所述电阻连接所述开关电路的第二端;所述第一二极管的负极通过所述第二电容连接所述开关电路的第二端;所述第二二极管的正极连接所述第一二极管的负极,所述第二二极管的负极连接所述开关电路的第一端;所述第三二极管的正极连接所述开关电路的第二端,所述第三二极管的负极连接所述第三开关元件的第二端。

13、在本申请一实施例中,所述第三开关元件及所述第四开关元件为三极管、mos管或继电器。

14、本申请的电池包包括开关电路以及储能电路,在根据各个电芯单元的soc值确定需要进行均衡操作时,通过控制开关电路可将soc值较大的第一电芯单元的部分电能暂时存储至储能电路,然后再通过控制开关电路将储能电路暂时存储的电能转移至soc值较小的第二电芯单元,从而使电池包内部电芯单元均衡,进而提高电池包的整体寿命以及避免出现电池包过早失效的情况。



技术特征:

1.一种电池包的均衡方法,其特征在于,所述电池包包括开关电路、储能电路以及n个串联的电芯单元,n≥2且为正整数;所述开关电路连接所述储能电路及每个所述电芯单元;

2.如权利要求1所述的均衡方法,其特征在于,所述第一电芯单元为最大soc值的电芯单元,所述第二电芯单元为最小soc值的电芯单元。

3.如权利要求2所述的均衡方法,其特征在于,所述预设条件包括:所述最大soc值与所述最小soc值的差值小于预设差值。

4.如权利要求1所述的均衡方法,其特征在于,所述第一目标值等于所述第二目标值为n个所述soc值的平均值。

5.如权利要求1所述的均衡方法,其特征在于,在所述电池包充电或放电完成后启动所述均衡方法。

6.一种电池包,其特征在于,包括控制器、开关电路、储能电路以及n个串联的电芯单元,n≥2且为正整数;

7.如权利要求6所述的电池包,其特征在于,所述开关电路包括n个第一开关元件及n个第二开关元件;

8.如权利要求6所述的电池包,其特征在于,所述开关电路还包括n个第一电容,所述第一电容与对应的所述电芯单元并联。

9.如权利要求6所述的电池包,其特征在于,所述第一开关元件及所述第二开关元件为三极管、mos管或继电器。

10.如权利要求6所述的电池包,其特征在于,所述储能电路包括boost升压电路。

11.如权利要求10所述的电池包,其特征在于,所述boost升压电路包括第三开关元件、第四开关元件、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容、电感及电阻;

12.如权利要求11所述的电池包,其特征在于,所述第三开关元件及所述第四开关元件为三极管、mos管或继电器。


技术总结
本申请公开了一种电池包的均衡方法及电池包,电池包包括开关电路、储能电路以及n个串联的电芯单元;均衡方法包括:获取每个电芯单元的SOC值;根据SOC值确定第一电芯单元和第二电芯单元,第一电芯单元的SOC值大于第二电芯单元的SOC值;确定SOC值不满足预设条件时,控制第一电芯单元对储能电路放电;在第一电芯单元的SOC值降低至第一目标值时,控制开关电路断开与第一电芯单元的连接;控制开关电路导通第二电芯单元与储能电路的连接,并控制储能电路对第二电芯单元充电;在第二电芯单元的SOC值提高至第二目标值时,控制开关电路断开与第二电芯单元的连接,返回获取SOC值的步骤直至确定SOC值满足预设条件。本申请可均衡电芯之间容量。

技术研发人员:祝毅峰,邓勇兵,夏建立
受保护的技术使用者:浙江艾罗网络能源技术股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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