【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池均衡，尤其涉及一种锂电池bms主动均衡系统及其均衡方法。
技术介绍
1、目前市面上常用的锂电池主动均衡方案主要有三种形式：电容式均衡，电感式均衡，变压器式均衡；此三种均衡方式都可以实现充电过程中的均衡以及静置过程的均衡，但他们都是削高填低的均衡：即通过外部电路将高电量电芯的电量向低电量电芯转移，以达到电量一致的目的，这些均衡方案的缺陷如下：1：电容式和电感式均衡只能实现相邻电芯间的能量转移：当电池组中只有少数电芯容量偏高或偏低时，却需要对所有电芯容量进行调整，均衡效率低；2：变压器式均衡可以实现非相邻电芯之间的能量转移，但从高电量电芯提取能量相当于高电量电芯在额外放电，会增加电芯的相对老化速度，加速高电量电芯的循环寿命。均衡过程能量损耗大，不利于锂电池供电。均衡过程针对每块锂电池无法精准确定均衡方案，均衡后，锂电池供电还是无法达到供电要求或锂电池之间电量差距依然较大。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种锂电池bms主动均衡系统及其均衡方法，解决了均衡效率低，均衡过程能量损耗高，均衡不佳等问题。
2、根据本专利技术提出的一种锂电池bms主动均衡系统，包括锂电池供电模组、锂电池均衡模组、控制管理盒和供电电路与均衡能量电路的集成盒；
3、所述锂电池供电模组包括两组a型锂电池组和一组b型锂电池组，所述a型锂电池组和b型锂电池组内的锂电池个数均为四个且锂电池型号为统一
4、所述锂电池均衡模组包括两块均衡锂电池，两块所述均衡锂电池顶部右侧均设有两个均衡供电极耳；
5、所述控制管理盒内设有微控制器和bms通讯模块，所述微控制器与bms通讯模块电性连接；
6、所述供电电路与均衡能量电路的集成盒内设有上下分层板，所述供电电路与均衡能量电路的集成盒的上层内有供电电路、下层内设有均衡与充电电路；
7、所述供电电路包括两根供电导线、多个第一电控双切开关和多个第一电控单切开关，两根所述供电导线平行设置且在同一端用导线连接、另一端为输出端，第一根所述供电导线与所有在一条直线上的锂电池顶部的极耳平行，每个所述锂电池的正负极耳上的上外延展铜排分别接入到一个第一电控双切开关输入端的两个接口上，所述第一电控双切开关输出端的两根输出导线接到第一根供电导线的两个位点上且这两个位点之间的供电导线上接有第一电控单切开关；
8、所述均衡与充电电路包括输入均衡电路和三个相同的输出均衡电路，所述输入均衡电路包括一个dc/ac转换器、一根循环导线和三组变压器正绕组，所述dc/ac转换器输出端的两个接口上被循环导线两端电性连接，所述循环导线上等间距设有三个电控均衡启动开关，每个所述电控均衡启动开关位置的循环导线上在电控均衡启动开关两侧并联一个变压器正绕组，所述变压器正绕组输入端上设有电控串入启动开关，所述循环导线在dc/ac转换器输出端位置上接有两个外部充电导线，所述输出均衡电路包括一个ac/dc转换器、变压器副绕组和四个第二电控双切开关，所述ac/dc转换器的两个输入端上分别接有变压器副绕组和延长导线，所述变压器副绕组与对应的一个变压器正绕组平行对应，所述变压器副绕组在中间位置以及尾端位置分别设有一根与延长导线电性连接的切换导线，两个所述切换导线上均设有第一电压转换电控单切开关和第二电压转换电控单切开关，所述ac/dc转换器的输出端上将设有两根均衡导线，四个所述第二电控双切开关输入端并排的串联在两根均衡导线上，每个所述输出均衡电路对应一组锂电池组，而所述输出均衡电路上四个第二电控双切开关输出端分别与一组锂电池组中四个锂电池上的下外延展铜排对应电性连接；
9、两块所述均衡锂电池顶部的两个均衡供电极耳上均皆有一根充电导线，其中一个所述均衡锂电池顶部的两个均衡供电极耳上的两根充电导线上设有第一充电单切开关，另一个所述均衡锂电池顶部的两个均衡供电极耳上的两根充电导线上设有第二充电单切开关，两个所述均衡锂电池顶部在靠的最近的两个正均衡供电极耳和负均衡供电极耳之间电性连接且电性连接的导线上设有第三充电单切开关，两个所述均衡锂电池顶部的两个均衡供电极耳上的充电导线均对应接入到dc/ac转换器的输入端上；
10、所述bms通讯模块用于获取三组锂电池中每块锂电池的电压信息以及电量信息，所述微控制器用于控制供电电路、均衡与充电电路以及均衡锂电池输出端电路上的所有电控双切开关和电控单切开关。
11、在本专利技术的一些实施例中，两组所述a型锂电池组为优先供电锂电池组，所述b型锂电池组为均衡替换锂电池组，达到供电电压要求时，必须保证每块锂电池电量在50％以上且至少需要八块锂电池。
12、在本专利技术的另一些实施例中，两块所述均衡锂电池型号一样，所述均衡锂电池的电池容量是一块锂电池容量的2-3倍。
13、在本专利技术的另一些实施例中，所述锂电池供电模组与锂电池均衡模组和控制管理盒之间塞有绝缘垫，所述锂电池均衡模组与控制管理盒顶部齐平且与均衡能量电路的集成盒之间也塞有绝缘垫。
14、一种锂电池bms主动均衡方法，采用上述一种锂电池bms主动均衡系统来实现均衡，具体均衡步骤如下：
15、s1：在两组a型锂电池组和一组b型锂电池组电量都在满电状态下，优先启动两组a型锂电池组进行供电，两组所述a型锂电池组内的八块锂电池上的外延展铜排对应的第一电控双切开关关上接通且与这八个第一电控双切开关并联的第一电控单切开关将打开，所述b型锂电池组内的四块锂电池上的外延展铜排对应的第一电控双切打开且与这四个第一电控双切开关并联的第一电控单切开关将关上接通，在供电过程中，这八块a型锂电池组内锂电池将持续耗电，当所述a型锂电池组内八块锂电池的平均电量低于b型锂电池组内的四块锂电池平均电量的80％时，则通过bms通讯模块获取这a型锂电池组内八块锂电池电量最低的四块锂电池，将断开这a型锂电池组内最低电量的四块锂电池供电，启动替换模式，将b型锂电池组内的四块锂电池1替换供电；
16、s2：在步骤s1中进行一次替换模式后，正在工作的a型锂电池组内四块锂电池继续工作直到这四块锂电池平均电量低于60％时，将进行第二次替换模式，将第一次替换下来的四块a型锂电池组内锂电池，继续供电，后面的替换模式不再分a型锂电池组和b型锂电池组，将根据正在工作的八块锂电池中电量最低的四块进行替换；
17、s3：若在步骤s2之后，进行多次替换时，当八块锂电池电量低导致供电电压低时，将启动块或块锂电池串联供电，以使得供电电压达到要求，此时，剩下的两块或三块锂电池将启动主动均衡充电；
18、s4：所述步骤s3中主动均衡充电，启动两块均衡锂电池中的一块进行供电或两块串联供电，均衡锂电池供电时，通过dc/ac转换器将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂电池BMS主动均衡系统，其特征在于：包括锂电池供电模组、锂电池均衡模组、控制管理盒(3)和供电电路与均衡能量电路的集成盒(4)；
2.根据权利要求1所述的一种锂电池BMS主动均衡系统，其特征在于：两组所述A型锂电池组为优先供电锂电池组，所述B型锂电池组为均衡替换锂电池组，达到供电电压要求时，必须保证每块锂电池(1)电量在50％以上且至少需要八块锂电池。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池BMS主动均衡系统，其特征在于：两块所述均衡锂电池(2)型号一样，所述均衡锂电池(2)的电池容量是一块锂电池(1)容量的2-3倍。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池BMS主动均衡系统，其特征在于：所述锂电池供电模组与锂电池均衡模组和控制管理盒(3)之间塞有绝缘垫(10)，所述锂电池均衡模组与控制管理盒(3)顶部齐平且与均衡能量电路的集成盒(4)之间也塞有绝缘垫(10)。
5.一种锂电池BMS主动均衡方法，其特征在于：采用权利要求1-4任一项所述一种锂电池BMS主动均衡系统来实现均衡，具体均衡步骤如下：
6.根据权利要求5所述的
7.根据权利要求5所述的一种锂电池BMS主动均衡方法，其特征在于：若所有锂电池(1)电量都低于40％电量时，对于正在均衡充电的锂电池需要快速充电，来完成替换模式替换频率，此时，启动两块均衡锂电池(2)进行串联，提供更大电压均衡充电，在启动均衡锂电池(2)进行串联时，变压器副绕组(8)将启动整条变压器副绕组(8)来接收变压器正绕组(61)发出的交互磁感线，得到更大电压电流进行均衡充电，以提高充电速度。
8.根据权利要求5所述的一种锂电池BMS主动均衡方法，其特征在于：若一组锂电池(1)进行供电时，其中某块和某几块放电速度明显高于其它正在供电的锂电池(1)，将取消供电速度明显高的几块电池供电并标记，不在进行均衡充电，同时，将空余供电的锂电池按数量进行替换供电，若供电速度明显高的几块电池个数大于等于四个时，不取消这几块供电速度明显高的锂电池供电，但依然标记。
9.根据权利要求5所述的一种锂电池BMS主动均衡方法，其特征在于：若两组A型锂电池组和一组B型锂电池组内锂电池电量都低于20％时，无法启动空余电池的均衡充电，这时，启动供电的锂电池进行同步均衡充电。
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池bms主动均衡系统，其特征在于：包括锂电池供电模组、锂电池均衡模组、控制管理盒(3)和供电电路与均衡能量电路的集成盒(4)；
2.根据权利要求1所述的一种锂电池bms主动均衡系统，其特征在于：两组所述a型锂电池组为优先供电锂电池组，所述b型锂电池组为均衡替换锂电池组，达到供电电压要求时，必须保证每块锂电池(1)电量在50％以上且至少需要八块锂电池。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池bms主动均衡系统，其特征在于：两块所述均衡锂电池(2)型号一样，所述均衡锂电池(2)的电池容量是一块锂电池(1)容量的2-3倍。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池bms主动均衡系统，其特征在于：所述锂电池供电模组与锂电池均衡模组和控制管理盒(3)之间塞有绝缘垫(10)，所述锂电池均衡模组与控制管理盒(3)顶部齐平且与均衡能量电路的集成盒(4)之间也塞有绝缘垫(10)。
5.一种锂电池bms主动均衡方法，其特征在于：采用权利要求1-4任一项所述一种锂电池bms主动均衡系统来实现均衡，具体均衡步骤如下：
6.根据权利要求5所述的一种锂电池bms主动均衡方法，其特征在于：若在两组a型锂电池组和一组b型锂电池组在启动供电时，没有电量在95％以上的锂电池(1)时，不...
【专利技术属性】
技术研发人员：马启辉，闻鹏程，陈京才，陈蓉，
申请(专利权)人：深圳市海雷新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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