分布式均衡控制系统以及动力电池技术方案

本实用新型专利技术公开了一种分布式均衡控制系统以及动力电池。该分布式均衡控制系统包括：多个电池模组，每个电池模组均包括多个电芯；与多个电池模组一一对应的多个子均衡装置，用于对应的电池模组中的多个电芯之间的均衡，子均衡装置包括子均衡控制器；分别与多个电池模组相连的总均衡装置，用于多个电池模组之间的均衡，总均衡装置包括总均衡控制器，总均衡控制器与多个子均衡控制器相连。实现了通过利用分布式结构的特点来实现对动力电池的均衡控制，且打破了传统电池管理系统BMS主从管理体制中从板对主板的控制依赖，也分担了主板的工作压力，提高了动力电池的均衡效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池控制
，尤其涉及一种分布式均衡控制系统以及动力电池。
技术介绍
锂离子电池组由多个电芯串联而成。在日常的循环使用过程中，对电池组的充电和放电会逐渐导致电池单体之间出现不均衡现象，电池性能和一致性下降，表现为电芯之间电压呈现差异，当一组串联的电芯中有一个或多个电芯的充电速度比其他电芯更快或更慢，也就是出现了不均衡现象。目前，通常是通过均衡控制系统来解决上述电池组中的不均衡现象。然而，常见的均衡控制系统中的控制方式一般都比较单一，例如仅支持主动均衡方式或被动均衡方式，并且，现有的均衡控制系统均是由一个主板上的总控制器来对电池组之间以及电池组内进行电能均衡，导致电池管理系统BMS中从板对主板的控制过于依赖，增大主板的工作压力，影响电池的均衡效果。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本技术的第一个目的在于提出一种分布式均衡控制系统。该系统实现了通过利用分布式结构的特点来实现对动力电池的均衡控制，打破了传统电池管理系统BMS主从管理体制中从板对主板的控制依赖，也分担了主板的工作压力，提高了动力电池的均衡效果。本技术的第二个目的在于提出一种动力电池。为了实现上述目的，本技术第一方面实施例的分布式均衡控制系统，包括：多个电池模组，每个所述电池模组均包括多个电芯；多个子均衡装置，所述多个子均衡装置与所述多个电池模组一一对应，且每个所述子均衡装置分别与对应的所述电池模组内的多个电芯相连，所述子均衡装置用于对应的所述电池模组中的多个电芯之间的均衡，所述子均衡装置包括子均衡电路和与所述子均衡电路相连的子均衡控制器；总均衡装置，所述总均衡装置分别与所述多个电池模组相连，所述总均衡装置用于多个所述电池模组之间的均衡，所述总均衡装置包括总均衡电路和与所述总均衡电路相连的总均衡控制器，所述总均衡控制器与多个所述子均衡控制装置的子均衡控制器相连。根据本技术实施例的分布式均衡控制系统，通过多个子均衡装置对对应的电池模组中的多个电芯之间进行均衡控制，并在子均衡装置结束电池模组内部的均衡控制时，通过总均衡装置对多个电池模组之间进行均衡控制。即通过子均衡装置对每个电池模组内部进行均衡，之后通过总均衡装置控制该子均衡装置对多个电池模组之间进行均衡，实现了通过利用分布式结构的特点来实现对动力电池的均衡控制，打破了传统电池管理系统BMS主从管理体制中从板对主板的控制依赖，也分担了主板的工作压力，提高了动力电池的均衡效果。另外，根据本技术的分布式均衡控制系统还具有如下附加技术特征：在本技术的一个实施例中，所述子均衡电路为被动均衡电路，所述子均衡电路包括与对应的所述电池模组中的多个所述电芯一一对应的第一电阻和第一开关，且相互对应的电芯、第一电阻和第一开关串接成回路，所述子均衡控制器与对应的子均衡电路的第一开关相连。在本技术的一个实施例中，所述子均衡电路为主动均衡电路。其中，所述子均衡电路包括第一电感以及与对应的所述电池模组中的多个所述电芯一一对应的第二电感和第二开关，且相互对应的电芯、第二电感和第二开关串接成回路，且所述子均衡电路中的多个所述第二电感与所述第一电感相对布置，所述子均衡控制器与对应的子均衡电路的第二开关相连。在本技术的一个实施例中，所述总均衡电路为被动均衡电路，所述总均衡电路包括与所述多个电池模组中一一对应的第二电阻和第三开关，且相互对应的电池模组、第二电阻和第三开关串接成回路，所述总均衡控制器与第三开关相连。在本技术的一个实施例中，所述总均衡电路为主动均衡电路。其中，所述总均衡电路包括第三电感以及与所述多个电池模组一一对应的第四电感和第四开关，相互对应的电池模组、第四电感和第四开关串接成回路，且所述总均衡电路中的多个所述第四电感与所述第三电感相对布置，所述总均衡控制器与第四开关相连。在本技术的一个实施例中，所述子均衡控制器为微控制单元，所述总均衡控制器为电池管理单元。在本技术的一个实施例中，所述每个电池模组内的所述多个电芯串联，且多个所述电池模组并联。为达上述目的，本技术第二方面实施例的动力电池，包括本技术第一方面实施例的分布式均衡控制系统。根据本技术实施例的动力电池，通过分布式均衡控制系统中的多个子均衡装置对对应的电池模组中的多个电芯之间进行均衡控制，并在子均衡装置结束电池模组内部的均衡控制时，通过总均衡装置对多个电池模组之间进行均衡控制。即通过子均衡装置对每个电池模组内部进行均衡，之后通过总均衡装置控制该子均衡装置对多个电池模组之间进行均衡，实现了通过利用分布式结构的特点来实现对动力电池的均衡控制，打破了传统电池管理系统BMS主从管理体制中从板对主板的控制依赖，也分担了主板的工作压力，提高了动力电池的均衡效果。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，图1是根据本技术一个实施例的分布式均衡控制系统的结构框图；图2是根据本技术另一个实施例的分布式均衡控制系统的结构框图；图3是根据本技术又一个实施例的分布式均衡控制系统的结构框图；图4是根据本技术再一个实施例的分布式均衡控制系统的结构框图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。下面参考附图描述本技术实施例的分布式均衡控制系统以及动力电池。图1是根据本技术一个实施例的分布式均衡控制系统的结构框图。如图1所示，该分布式均衡控制系统可以包括：多个电池模组100、多个子均衡装置200和总均衡装置300。其中，如图1所示，每个电池模组100可包括多个电芯110。其中，在本技术的实施例中，该每个电池模组100内的多个电芯110可串联，且多个电池模组100之间并联。如图1所示，多个子均衡装置200与多个电池模组100一一对应，且每个子均衡装置200分别与对应的电池模组100内的多个电芯110相连，且每个子均衡装置200可包括子均衡电路210和与该子均衡电路210相连的子均衡控制器220。其中，在本技术的实施例中，子均衡控制器220可为微控制单元。如图1所示，总均衡装置300分别与多个电池模组100相连，且总均衡装置300可包括总均衡电路310和与总均衡电路310相连的总均衡控制器320，总均衡控制器320与多个子均衡控制装置200的子均衡控制器220相连。其中，在本技术的实施例中，总均衡控制器320可为电池管理单元。具体地，每个子均衡装置200可用于对应的电池模组100中的多个电芯110之间的均衡。总均衡装置300可用于多个电池模组100之间的均衡。也就是说，每个子均衡装置200在对对应的电池模组100中的多个电芯110之间进行均衡的同时，总均衡装置300可对多个电池模组100之间进行均衡控制。由此，既可以保证电池模组内部的均衡，又能保证电池模组之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式均衡控制系统，其特征在于，包括：多个电池模组，每个所述电池模组均包括多个电芯；多个子均衡装置，所述多个子均衡装置与所述多个电池模组一一对应，且每个所述子均衡装置分别与对应的所述电池模组内的多个电芯相连，所述子均衡装置用于对应的所述电池模组中的多个电芯之间的均衡，所述子均衡装置包括子均衡电路和与所述子均衡电路相连的子均衡控制器；总均衡装置，所述总均衡装置分别与所述多个电池模组相连，所述总均衡装置用于多个所述电池模组之间的均衡，所述总均衡装置包括总均衡电路和与所述总均衡电路相连的总均衡控制器，所述总均衡控制器与多个所述子均衡控制装置的子均衡控制器相连。

【技术特征摘要】
1.一种分布式均衡控制系统，其特征在于，包括：多个电池模组，每个所述电池模组均包括多个电芯；多个子均衡装置，所述多个子均衡装置与所述多个电池模组一一对应，且每个所述子均衡装置分别与对应的所述电池模组内的多个电芯相连，所述子均衡装置用于对应的所述电池模组中的多个电芯之间的均衡，所述子均衡装置包括子均衡电路和与所述子均衡电路相连的子均衡控制器；总均衡装置，所述总均衡装置分别与所述多个电池模组相连，所述总均衡装置用于多个所述电池模组之间的均衡，所述总均衡装置包括总均衡电路和与所述总均衡电路相连的总均衡控制器，所述总均衡控制器与多个所述子均衡控制装置的子均衡控制器相连。2.根据权利要求1所述的分布式均衡控制系统，其特征在于，所述子均衡电路为被动均衡电路，所述子均衡电路包括与对应的所述电池模组中的多个所述电芯一一对应的第一电阻和第一开关，且相互对应的电芯、第一电阻和第一开关串接成回路，所述子均衡控制器与对应的子均衡电路的第一开关相连。3.根据权利要求1所述的分布式均衡控制系统，其特征在于，所述子均衡电路为主动均衡电路。4.根据权利要求3所述的分布式均衡控制系统，其特征在于，所述子均衡电路包括第一电感以及与对应的所述电池模组中的多个所述电芯一一对应的第二电感和第二开关，且相互对应的电芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤剑桥，宋春东，王聪，翟海涛，
申请(专利权)人：东软集团股份有限公司，东软睿驰汽车技术上海有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21