本发明专利技术涉及一种充电电池的电流均衡控制方法及装置，该均衡控制方法包括以下步骤：检测每组充电电池组的工作电压V1，并计算所有充电电池组的平均工作电压值V2；将工作电压V1小于电压值V3所对应的充电电池组的电流均衡器导通，以提供电量C的补偿；其中，V3＝V2-δ，δ为一设定的电压差值，C＝A/B，A为前N次充电或放电过程中进行均衡的电量值，B为前N次充电或放电过程的其中一次充电或放电总量，N为自然数。通过根据历史均衡电量和充放电总量，动态地执行电流均衡控制，可有效地降低最低电压与平均电压的差，从而较好地满足所有充电电池组同时充满电或放空电的要求，由此可有效地提高充电电池的利用率和寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电流均衡控制方法及装置，更具体地说，涉及一种充电电池的电流均 衡控制方法及装置。
技术介绍
充电电池的均衡充电或放电一直都是充电电池应用领域比较重要的一部分，目前 工商业用充电电池的场合绝大部分是需要将充电电池串联起来使用，这样就希望所有串联 的充电电池同时充满电和放空电，这种工况下充电电池的使用寿命最长，利用效率也最高。 但是由于制造工艺的限制，每组充电电池的特性会不一致，如果不对充电电池的充电或放 电进行有效控制，则所有充电电池很难达到同时充满和放空，均衡充电或放电策略就是要 解决这个问题的。目前，如图IA所示，已有的充电电池的均衡充电或放电的策略为主动平衡电量方 法，其具体原理为，采样每组充电电池的工作电压，根据电压差值大小决定开通对应充电电 池的电流均衡器对该组充电电池进行电量补偿。当某组充电电池的工作电压高于或低于平 均电压值的一定范围时，则启动对应的电流均衡器，电压高的充电电池组通过电流均衡器 向其他充电电池提供能量，电压低的充电电池通过电流均衡器吸收电量，从而达到所有充 电电池的均衡充电或放电。如图2A和2B所示，根据锂电池充电或放电特性曲线，3. 6V为锂电池满充点，2. 2V 为E0D(end of discharge，放电结束)点。如果只是根据电压差值来进行均衡的话，总体效 果不是非常好，因为锂电池有一个平台电压，在这个平台电压左右，所有的充电电池的电压 基本一致，如果只是根据电压差值来均衡，在时间持续最长的平台电压附近不会有均衡动 作，只是在充放电的初期和后期进行均衡动作，势必会导致均衡电量不够，不能完全补偿相 差的电量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的充电电池的均衡充电或放电电量 不够，不能完全补偿相差的电量的缺陷，提供一种充电电池的电流均衡控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种充电电池的电流均衡控制 方法，用于在充电或放电过程中，对由顺次串联的多组充电电池组构成的充电电池模块的 工作电流进行均衡；在每组充电电池组的正负极之间通过电池监控器对应并联有一电流均 衡器，所述电流均衡控制方法包括以下步骤检测每组充电电池组的工作电压Vl，并计算所有充电电池组的平均工作电压值 V2 ；将工作电压Vl小于电压值V3所对应的充电电池组的电流均衡器导通，以提供电 量C的补偿；其中，ν3 = ν2-δ，δ为一设定的电压差值，C = A/B，A为前N次充电或放电 过程的其中一次进行均衡的的电量值，B为前N次充电或放电过程的其中一次充电或放电总量，N为自然数。在本专利技术所述的充电电池的电流均衡控制方法中，还包括在对充电电池组提供 电量C补偿后，持续导通该充电电池组所对应的电流均衡器，以使得该充电电池组的当前 工作电压V4大于或等于电压值V3。在本专利技术所述的充电电池的电流均衡控制方法中，A为前N次充电或放电过程中 进行均衡的电量的最大值，B为与A相应的充电或放电过程中的充电或放电总量；在本专利技术所述的充电电池的电流均衡控制方法中，在充电或放电过程中，每隔一 预设值大小的安时数，执行所述均衡控制。在本专利技术所述的充电电池的电流均衡控制方法中，在充电或放电过程中，每隔1 安时数，执行所述均衡控制。在本专利技术所述的充电电池的电流均衡控制方法中，由顺次串联的15组充电电池 组构成所述充电电池模块。在本专利技术所述的充电电池的电流均衡控制方法中，每组充电电池组由多节充电电 池并联而成。在本专利技术所述的充电电池的电流均衡控制方法中，所述充电电池是UPS锂电池。在本专利技术所述的充电电池的电流均衡控制方法中，每组充电电池组由13节充电 电池并联而成。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种充电电池的电流均衡控制装置，其用于在 充电或放电过程中，对由顺次串联的多组充电电池组构成的充电电池模块的工作电流进行 均衡；在每组充电电池组的正负极之间通过电池监控器对应并联有一电流均衡器，所述充 电电池的电流均衡控制装置包括检测模块，用于检测每组充电电池组的工作电压VI，并计算所有充电电池组的平 均工作电压值V2 ；控制管理模块，用于将工作电压Vl小于电压值V3所对应的充电电池组的电流均 衡器导通，以提供电量C的补偿；其中，V3 = V2-δ，δ为一设定的电压差值，C = A/B，A为 前N次充电或放电过程的其中一次进行均衡的的电量值，B为前N次充电或放电过程的其 中一次充电或放电总量，N为自然数。在本专利技术所述的充电电池的电流均衡控制装置中，所述控制管理模块还用于在对 充电电池组提供电量C补偿后，则持续导通该充电电池组所对应的电流均衡器，以使得该 充电电池组的当前工作电压V4大于或等于电压值V3。实施本专利技术的充电电池的电流均衡控制方法，具有以下有益效果通过根据历史 均衡电量和充放电总量，动态地执行电流均衡控制，可有效地降低最低电压与平均电压的 差，从而较好地满足所有充电电池组同时充满电或放空电的要求，由此可有效地提高充电 电池的利用率和寿命。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图IA是现有的充电电池模块的原理框图；图IB是本专利技术充电电池模块的原理框图2A是锂电池放电过程中的电压特性曲线图；图2B是锂电池充电过程中的电压特性曲线图；图3是本专利技术第一实施例的充电电池的电流均衡控制方法流程图；图4是本专利技术第二实施例的充电电池的电流均衡控制方法流程图；图5是本专利技术第三实施例的充电电池的电流均衡控制方法流程图；图6是本专利技术充电电池模块多次充电过程中无均衡和进行均衡控制，充满电后最 大电压与平均电压差值的直方图；图7是本专利技术充电电池模块多次放电过程中无均衡和进行均衡控制，放空电后最 小电压与平均电压差值的直方图；图8是本专利技术充电电池模块在一次充放电过程中无均衡和进行均衡控制，完成充 放电后实际使用的安时平均数。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并 不用于限定本专利技术。如图IB所示，在本专利技术的充电电池的电流均衡控制方法所基于的硬件结构，其主 要包括由顺次串联的多个充电电池组11所构成的充电电池模块1，每个充电电池组11又可 由多个充电电池并联而成，可以理解的，对于串联的充电电池组11的数量可以根据实际需 要进行灵活的增加或减少。同理，对于并联的充电电池的节数也可以根据实际需要进行灵 活的增加或减少。在此不做限定。例如，在一优选实施例中，可由13节充电电池并联构成 一组充电电池组，再由15组该充电电池组串联构成一充电电池模块，其中，每节充电电池 可以是容量为4Ah的锂电池，当然根据具体情况也可选用别的容量及类型的充电电池。在充电电池模块1的工作过程中，可设置一电池监控器2对充电电池模块1进行 充电或放电时，对各组充电电池组11及各节充电电池的电压和电流进行采样、计算和监 控。在本专利技术的技术方案中并未对该电池监控器2的硬件结构进行改进，因此，在此对其详 细的硬件结构和工作原理不作进一步的公开，而仅仅是使用现有可获得的各种合适的电池 监控器2。另外，根据串联的充电电池组11的数量，电池监控器2作为一桥接器还为每组充 电电池组对应连接有一个电流均衡器12，从而本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种充电电池的电流均衡控制方法，用于在充电或放电过程中，对由顺次串联的多组充电电池组构成的充电电池模块的工作电流进行均衡；在每组充电电池组的正负极之间通过电池监控器对应并联有一电流均衡器，其特征在于，所述电流均衡控制方法包括以下步骤：检测每组充电电池组的工作电压Ｖ１，并计算所有充电电池组的平均工作电压值Ｖ２；将工作电压Ｖ１小于电压值Ｖ３所对应的充电电池组的电流均衡器导通，以提供电量Ｃ的补偿；其中，Ｖ３＝Ｖ２－δ，δ为一设定的电压差值，Ｃ＝Ａ／Ｂ，Ａ为前Ｎ次充电或放电过程的其中一次进行均衡的的电量值，Ｂ为前Ｎ次充电或放电过程的其中一次充电或放电总量，Ｎ为自然数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：易小强，赵龙，刘波，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：发明
国别省市：94
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