【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，尤其涉及一种电池均衡系统及方法。
技术介绍
1、随着科技的发展，可充电的电池广泛应用于各个领域，如电动汽车领域储能系统领域、无人机领域、便携式电子设备领域等等。而由于电池在制造和使用的过程中，由于材料、工艺温度等因素的不一致性，电池单元之间会逐渐出现容量、内阻、自放电率等方面的差异，导致电池之间出现不一致，从而导致电池性能降低、能量输出能力下降、使用寿命减短。
2、为了减少电池之间出现的不一致的情况，现有的bms是采用被动均衡或主动均衡的方案进行电池均衡。bms全称是电池管理系统（battery management system），是一种用于监控和管理电池组（特别是锂离子电池和其他可充电电池类型）的电子系统，其广泛应用于电动汽车、储能系统、无人机、便携式电子设备等各种依赖于高效、安全电池操作的领域。在现有技术中，由于被动均衡相对于主动均衡更加成熟，被动均衡得到广泛的应用。
3、然而，上述现有的被动均衡的方案存在均衡效率低下的问题。因此，有必要提出一种新的电池均衡系统和方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种电池均衡系统及方法，用于提升电池均衡效率和使用效率。
2、本专利技术一方面提供了一种电池均衡系统，包括：主控组件和至少一个电池均衡组件；所述电池均衡组件包括电压控制模块、电池簇、开关模块；所述电池簇包括至少两个电池单体；
3、所述主控组件与所述电压控制模块、所述开关模块连接，用于获取所述电池单体的实时电压
4、所述开关模块与所述电池簇连接，用于响应所述簇内均衡信号，调节所述电池单体的电压；
5、所述电压控制模块与所述开关模块、所述电池簇连接，用于响应所述簇间均衡信号，调节所述电池簇的输出电压和输出电流。
6、可选地，所述电压控制模块的第一输入端与母线连接，所述电压控制模块的第二输入端与保护开关连接，并通过所述保护开关与所述母线连接；
7、所述电压控制模块的输出端包括第一输出端和第二输出端；
8、所述第一输出端与所述电池簇串联；
9、所述第二输出端与所述开关模块连接。
10、可选地，所述开关模块包括：整流单元、总控开关、均衡单元、充放电控制单元；
11、所述电压控制模块的第二输出端与所述整流单元的一侧并联连接，
12、所述整流单元的另一侧与所述总控开关连接；
13、所述总控开关与所述均衡单元、所述充放电控制单元连接；
14、所述均衡单元与所述电池簇、所述充放电控制单元连接；
15、所述充放电控制单元与所述母线连接。
16、可选地，所述均衡单元包括控制开关和电阻；
17、每个所述电池单体的两端分别连接一个控制开关，并分别通过所述控制开关与一个所述电阻连接，并通过所述控制开关与所述总控开关连接。
18、可选地，所述预设压差阈值包括第一压差阈值和第二压差阈值；所述第一压差阈值大于所述第二压差阈值；
19、所述主控组件具体用于根据每个所述电池单体的实时电压，计算所述电池簇的电压差值，当所述电池簇处于非放电状态且所述电压差值大于或等于所述第一压差阈值时，闭合所述总控开关，并闭合实时电压最低的电池单体两端的控制开关，直至所述电压差值小于或等于所述第二压差阈值时，断开所述总控开关和所述实时电压最低的电池单体两端的控制开关；当所述电池簇处于放电状态且所述电压差值大于或等于所述第一压差阈值时，闭合实时电压最高的电池单体两端的控制开关，直至所述电压差值小于或等于所述第二压差阈值，断开所述实时电压最高的电池单体两端的控制开关。
20、可选地，所述主控组件用于根据每个所述电池单体的实时电压计算所述电池簇的总电压，并根据每簇所述电池簇的总电压计算总电池电压，并根据所述总电池电压的平均值、所述电池簇的个数、所述电池簇的总电压，计算所述电池簇的目标调节电压，并根据所述电池簇的总电压、所述总电池电压、所述待分配功率、所述总电池电压的平均值，计算所述电池簇的目标调节电流；根据所述目标调节电压和所述目标调节电流，生成簇间均衡信号，并将所述簇间均衡信号传输至所述电压控制模块；
21、所述电压控制模块，用于响应所述簇间均衡信号，将所述电池簇的总电压转换为所述目标调节电压，并输出所述目标调节电压，并将所述电池簇的实时电流转换为所述目标调节电流，并输出所述目标调节电流。
22、可选地，所述充放电控制单元包括并联连接的充电支路和放电支路；
23、所述充电支路包括串联连接的充电开关和第一二极管；所述第一二极管的阴极与所述母线连接，所述第一二极管的阳极与所述保护开关连接；
24、所述放电支路包括串联连接的放电开关和第二二极管；所述第二二极管的阴极与所述放电开关连接，所述第二二极管的阳极与所述母线连接。
25、可选地，所述电池均衡组件还包括检测模块；
26、所述检测模块分别与所述主控组件、所述电压控制模块、所述开关模块连接，并通过所述电压控制模块、所述开关模块与所述电池簇连接，用于采集所述电池单体的实时电压和所述电池簇的实时电流，并将所述实时电压和所述实时电流传输至主控组件。
27、可选地，所述主控组件包括上位机和至少一个控制子单元；
28、所述上位机与至少一个所述控制子单元连接，所述控制子单元与所述检测模块、所述电压控制模块、所述开关模块连接，并通过所述检测模块与所述电池簇连接。
29、本专利技术另一方面提供了一种电池均衡方法，应用于如上任一项所述的系统，所述方法包括：
30、获取所述电池单体的实时电压；
31、根据所述实时电压和预设压差阈值生成簇内均衡信号；
32、根据所述实时电压、待分配功率生成簇间均衡信号；
33、并将所述簇内均衡信号发送至开关模块，使所述开关模块响应所述簇内均衡信号，调节所述电池单体的电压；
34、将所述簇间均衡信号发送至电压控制模块，使所述电压控制模块响应所述簇间均衡信号，调节所述电池簇的输出电压和输出电流。
35、从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
36、本专利技术提供了一种电池均衡系统，包括：主控组件和至少一个电池均衡组件；所述电池均衡组件包括电压控制模块、电池簇、开关模块；所述电池簇包括至少两个电池单体；所述主控组件与所述电压控制模块、所述开关模块连接，用于获取所述电池单体的实时电压，根据所述实时电压和预设压差阈值生成簇内均衡信号，并用于根据所述实时电压、待分配功率生成簇间均衡信号，并将所述簇内均衡信号发送至所述开关模块，将所述簇间均衡信号发送至电压控制模块；所述开关模块与所述电池簇连接，用于响应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池均衡系统，其特征在于，包括：主控组件和至少一个电池均衡组件；所述电池均衡组件包括电压控制模块、电池簇、开关模块；所述电池簇包括至少两个电池单体；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电压控制模块的第一输入端与母线连接，所述电压控制模块的第二输入端与保护开关连接，并通过所述保护开关与所述母线连接；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述开关模块包括：整流单元、总控开关、均衡单元、充放电控制单元；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述均衡单元包括控制开关和电阻；
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预设压差阈值包括第一压差阈值和第二压差阈值；所述第一压差阈值大于所述第二压差阈值；
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述主控组件用于根据每个所述电池单体的实时电压计算所述电池簇的总电压，并根据每簇所述电池簇的总电压计算总电池电压，并根据所述总电池电压的平均值、所述电池簇的个数、所述电池簇的总电压，计算所述电池簇的目标调节电压，并根据所述电池簇的总电压、所述总电池电压、所述
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述充放电控制单元包括并联连接的充电支路和放电支路；
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池均衡组件还包括检测模块；
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述主控组件包括上位机和至少一个控制子单元；
10.一种电池均衡方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的系统，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电池均衡系统，其特征在于，包括：主控组件和至少一个电池均衡组件；所述电池均衡组件包括电压控制模块、电池簇、开关模块；所述电池簇包括至少两个电池单体；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电压控制模块的第一输入端与母线连接，所述电压控制模块的第二输入端与保护开关连接，并通过所述保护开关与所述母线连接；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述开关模块包括：整流单元、总控开关、均衡单元、充放电控制单元；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述均衡单元包括控制开关和电阻；
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预设压差阈值包括第一压差阈值和第二压差阈值；所述第一压差阈值大于所述第二压差阈值；
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述主控组件用于根据每个所述电池单体的实时电压...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨冰，仇文超，鲁锦锋，马超群，
申请(专利权)人：易事特集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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