一种电池主动均衡控制系统及方法与流程

【技术领域】

本发明涉及电动汽车电池技术领域，尤其涉及一种电池主动均衡控制系统及方法。

背景技术：

电池在生产过程中由于原材料及生产工艺的波动，其容量、内阻、电压及自放电率均会有一定的偏差，同时在使用过程中也会随着充放电循环次数的增加及存储的时间、温度等影响，电池容量也会出现不同程度的衰减，从而导致同一电池组内的单体电池出现不一致，电池组的单体电池的不一致直接导致电池组内各单体电池的不均流，而单体电池的不均流则会进一步引起单体电池电压的不一致及单体电池的老化，最终影响电池组的性能，降低电池组的寿命。目前实现单体电池一致性采用的主动均衡技术将电池组充放电能量直接接入汽车的启动电源，电池组的充电均衡将会消耗启动电源的能量，而电池组的放电均衡的能量会导致启动电源过压，则放电均衡停止，均衡机制不能继续保护电池组。

鉴于此，实有必要提供一种解决以上缺陷的电池主动均衡控制系统及方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电池组充电时不消耗启动电源的能量及放电时不会导致启动电源过压的电池主动均衡控制系统及方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种电池主动均衡控制系统，其特征在于：所述电池主动均衡控制系统包括多个电池组、与所述多个电池组一一对应的多个bmu、bcu、启动电源及检测元件；每个bmu包括均衡模块，每个bmu与相邻的bmu相连，并与对应的电池组相连，所述启动电源与所述bcu相连，并通过第一电源线与其中一个bmu相连，且为每个bmu及所述bcu供电，所述bcu与所述检测元件及每个bmu相连，所述bcu对每个bmu进行编码，并控制奇数编码的bmu对应的电池组与偶数编码的bmu对应的电池组相互进行充电或放电，每个均衡模块根据所述bcu发送的指令控制相应的电池组的充电电流或放电电流，所述检测元件设置于第一电源线上以检测所述第一电源线上的电流，并将检测到的电流传输给所述bcu，所述bcu将检测到的电流与参考值进行比较，当检测到的电流不等于所述参考值时，所述bcu控制每个均衡模块调整相应的电池组的充电电流或放电电流，以使所述检测元件检测到的电流等于所述参考值。

本发明还提供一种电池主动均衡控制方法，其应用于所述电池主动均衡控制系统，所述电池主动均衡控制方法包括：

所述bcu对每个bmu进行编码；

所述bcu控制奇数编码的bmu对应的电池组与偶数编码的bmu对应的电池组相互进行充电或放电；

每个均衡模块根据所述bcu发送的指令控制相应的电池组的充电电流或放电电流；

所述检测元件检测所述第一电源线上的电流，并将检测到的电流传输给所述bcu；

所述bcu判断检测到的电流是否等于参考值；

当检测到的电流不等于所述参考值时，所述bcu控制每个均衡模块调整相应的电池组的充电电流或放电电流；以及

当检测到的电流等于所述参考值时，所述bcu控制每个均衡模块维持相应的电池组的充电电流或放电电流。

本发明的启动电源通过第一电源线及bmu对电池组进行充电或放电，检测元件检测第一电源线上的电流，bcu依据检测元件检测的电流控制均衡模块调节电池组的充电电流或放电电流，进而达到电池组相互进行充电或放电时不消耗启动电源的能量，充电或放电过程可以长时间进行下去。

【附图说明】

图1为本发明实施方式提供的电池主动均衡控制系统的原理框图。

图2为本发明实施方式提供的电池主动均衡控制方法的流程图。

图3为图2所示步骤s02的子流程图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供的电池主动均衡控制系统100，所述电池主动均衡控制系统100包括多个电池组10、与所述多个电池组10一一对应的多个bmu(batterymanageunit，电池管理单元)20、bcu(batterycontrolunit，电池控制单元)30、启动电源40及检测元件50；每个bmu20包括均衡模块21，每个bmu20与相邻的bmu20相连，并与对应的电池组10相连，所述启动电源40与所述bcu30相连，并通过第一电源线60与其中一个bmu20相连，且为每个bmu20及所述bcu30供电，所述bcu30与所述检测元件50及每个bmu20相连，所述bcu30对每个bmu20进行编码使多个bmu20的编码为1至n(n为大于1的自然数量)的自然数，并控制奇数编码的bmu20对应的电池组10与偶数编码的bmu20对应的电池组10相互进行充电或放电，每个均衡模块21根据所述bcu30发送的指令控制相应的电池组10的充电电流或放电电流，所述检测元件50设置于第一电源线60上以检测所述第一电源线60上的电流，并将检测到的电流传输给所述bcu30，所述bcu30将检测到的电流与参考值进行比较，当检测到的电流不等于所述参考值时，所述bcu30控制每个均衡模块21调整相应的电池组10的充电电流或放电电流，以使所述检测元件50检测到的电流等于所述参考值。所述检测元件50为电流传感器，例如霍尔电流传感器。本实施方式中，例如，多个bmu20的数量为六个，则n为六，所述多个bmu20的编码为1、2、3、4、5、6。

下面结合图2对上述各功能模块进行详细的介绍。

如图2所示，其为本发明实施例中控制方法的流程图。所应说明的是，本发明的方法并不受限于下述步骤的顺序，且其他实施例中，本发明的方法可以只包括以下所述步骤的其中一部分，或者其中的部分步骤可以被删除。

步骤s01，所述bcu30对每个bmu20进行编码。具体的，每个电池组10包括多个串联及/或并联的单体电池。所述bcu30通过对每个bmu20的编码间接对每个bmu20对应的电池组10进行编码。

步骤s02，所述bcu30控制奇数编码的bmu20对应的电池组10与偶数编码的bmu20对应的电池组10相互进行充电或放电。

步骤s03，每个均衡模块21根据所述bcu30发送的指令控制相应的电池组10的充电电流或放电电流。

步骤s04，所述检测元件50检测所述第一电源线60上的电流，并将检测到的电流传输给所述bcu30。

步骤s05，所述bcu30判断检测到的电流是否等于参考值。当检测到的电流不等于所述参考值时，进入步骤s06；当检测到的电流等于所述参考值时，进入步骤s07。

步骤s06，所述bcu30控制每个均衡模块21调整相应的电池组10的充电电流或放电电流。

步骤s07，所述bcu30控制每个均衡模块21维持相应的电池组10的充电电流或放电电流。

如图3所示，“步骤s02，所述bcu30控制奇数编码的bmu20对应的电池组10与偶数编码的bmu20对应的电池组10相互进行充电或放电”包括如下步骤：

步骤s021，所述bcu30控制奇数编码的bmu20对应的电池组10进行充电，偶数编码的bmu20对应的电池组10进行放电，所述bcu30计算第一充放电时间。

步骤s022，所述bcu30判断第一充放电时间是否达到第一预设时间。若第一充放电时间达到第一预设时间，则进入步骤s023；若第一充放电时间没有达到第一预设时间，则进入步骤s021。

步骤s023，所述bcu30控制奇数编码的bmu20对应的电池组10进行放电，偶数编码的bmu20对应的电池组10进行充电，所述bcu30计算第二充放电时间。

步骤s024，所述bcu30判断第二充放电时间是否达到第二预设时间。若第二充放电时间达到第二预设时间，则进入步骤s021；若第二充放电时间没有达到第二预设时间，则进入步骤s023。

在本实施方式中，所述检测元件50为电流传感器。

在本实施方式中，所述第一预设时间等于所述第二预设时间。

本发明的启动电源40通过第一电源线60及bmu20对电池组10进行充电或放电，检测元件50检测第一电源线60上的电流，bcu30依据检测元件50检测的电流控制均衡模块21调节电池组10的充电电流或放电电流，进而达到电池组10相互进行充电或放电时不消耗启动电源的能量，充电或放电过程可以长时间进行下去。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。