一种锂离子电池组电量均衡方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种锂离子电池组电量均衡方法，包括：实时采集所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压、电流及温度值；依据所述采集的电压、电流及温度值估算所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的SOC值；对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压及SOC值进行比较，当比较得出所述锂离子电池组中存在单体锂离子电池间电压或SOC值不相等时，对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电量进行均衡，该方法通过单体锂离子电池之间电量的转移，使各个单体锂离子电池的电量达到均衡，避免了锂离子电池处于过充电、过放状态的问题，提高了锂离子电池组的使用效率，延长了锂离子电池组的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种锂离子电池组电量均衡方法及系统。
技术介绍
随着传统能源的日益枯竭，环境污染的日益严重，国家提出了节能减排、发展低碳经济的政策，锂离子电池由于其在应用过程中具有能量密度高、安全性好、寿命长、无记忆效应、环保等特性而的到了广泛的应用。在锂离子电池的使用过程中，为了获得大功率、大容量，需要将锂离子电池以串并联方式组成锂离子电池组。由于锂离子电池制造水平的限制，单体锂离子电池之间的性能还不能达到完全的 一致，而锂离子电池组的性能由单体锂离子电池的性能决定，使得锂离子电池组在使用过程中，只要某个单体锂离子电池的电量不足，就要对锂离子电池组充电，这样容易导致锂离子电池组中其它单体锂离子电池处于过充电状态，造成锂离子电池组的损坏，使用寿命缩短。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请提供一种锂离子电池组电量均衡方法及系统，通过电量转移的方式，使锂离子电池组中各个单体锂离子电池达到均衡状态，避免了锂离子电池处于过充电、过放电状态的问题。技术方案如下一种锂离子电池组电量均衡方法，所述锂离子电池组由若干单体锂离子电池组成，所述均衡方法包括实时采集所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压、电流及温度值；依据所述采集的电压、电流及温度值估算所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的SOC值；对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压及SOC值进行比较，当比较得出所述锂离子电池组中存在单体锂离子电池间电压或SOC值不相等时，对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电量进行均衡。一种锂离子电池组电量均衡方法，所述锂离子电池组由若干锂离子电池模块组成，所述锂离子电池模块由若干单体锂离子电池组成，所述均衡方法包括实时采集所述锂离子电池模块中各个单体锂离子电池的电压、电流及温度值；依据所述采集的电压、电流及温度值估算所述锂离子电池模块中各个单体锂离子电池的SOC值，并计算各个锂离子电池模块的总电压和总SOC值；当比较得出所述锂离子电池组中存在单体锂离子电池间电压或SOC值不相等时，对所述锂离子电池模块内各个单体锂离子电池进行电量均衡，实现模块内部的均衡，并在所述锂离子电池组中存在锂离子电池模块间总电压或总SOC值不相等时，对所述各个锂离子电池模块进行电量均衡，实现模块之间的均衡。一种锂离子电池组电量均衡系统，所述锂离子电池组由若干单体锂离子电池组成，所述均衡系统包括采集模块，估算模块和均衡模块；其中所述采集模块用于实时采集所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压、电流及温度值；所述估算模块用于依据所述采集模块采集的电压、电流及温度值估算所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的SOC值； 所述均衡模块用于对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压及SOC值进行比较，当比较得出所述锂离子电池组中存在单体锂离子电池间电压或SOC值不相等时，对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电量进行均衡。上述系统，优选的，所述均衡模块包括比较单元，开关矩阵电路和控制单元；其中所述比较单元用于对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压和SOC值进行比较；所述开关矩阵电路用于在所述锂离子电池组中任意两个单体锂离子电池之间设置均衡电路；所述控制单元用于在所述比较单元比较得出所述锂离子电池组中存在单体锂离子电池间电压或SOC值不相等时，启动均衡电路，控制所述锂离子电池组中的各个单体锂离子电池进行电量转移。上述系统，优选的，所述均衡电路为两个相互独立的充放电回路，所述充放电回路用于控制所述两个单体锂离子电池进行电量均衡过程中电量转移的方向。一种锂离子电池组电量均衡系统，所述锂离子电池组由若干锂离子电池模块组成，所述锂离子电池模块由若干单体锂离子电池组成，所述均衡系统包括采集模块，估算模块，计算模块和均衡模块；其中所述采集模块用于实时采集所述锂离子电池模块中各个单体锂离子电池的电压、电流及温度值；所述估算模块用于依据所述采集模块采集的电压、电流及温度值估算所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的SOC值；所述计算模块用于依据所述采集模块采集的各个单体锂离子电池的电压、电流值和所述估算模块估算得到的各个单体锂离子电池的SOC值，计算所述锂离子电池组中各个锂离子电池模块的总电压和总SOC值；所述均衡模块用于对所述锂离子电池模块内各个单体锂离子电池的电压和SOC值以及所述锂离子电池组中各个锂离子电池模块的总电压和总SOC值进行比较，并根据比较结果分别对所述锂离子电池模块内各个单体锂离子电池以及所述各个锂离子电池模块进行电量均衡。上述系统，优选的，所述均衡模块包括比较单元，开关矩阵电路和控制单元；其中所述比较单元用于对所述锂离子电池模块中各个单体锂离子电池的电压和SOC值以及所述锂离子电池组中各个锂离子电池模块的总电压和总SOC值进行比较；所述开关矩阵电路用于在所述锂离子电池组中任意两个锂离子电池模块之间以及锂离子电池模块内任意两个单体锂离子电池之间设置电量均衡电路；所述控制单元用于在所述比较单元比较得出所述锂离子电池模块中存在单体锂离子电池间电压或SOC值不相等时，启动所述均衡电路，控制所述锂离子电池模块内各个单体锂离子电池进行电量转移，实现模块内部的均衡，并在所述锂离子电池组中存在锂离 子电池模块之间总电压或总SOC值不相等时，控制所述各个锂离子电池模块进行电量转移，实现模块之间的均衡。上述系统，优选的，所述均衡电路为两个相互独立的充放电回路，所述充放电回路用于控制所述两个单体锂离子电池进行电量均衡过程中以及所述两个锂离子电池模块进行电量均衡过程中电量转移的方向。上述系统，优选的，所述控制单元还用于在所述锂离子电池模块内各个单体锂离子电池的电压或SOC值都相等，所述锂离子电池组中存在锂离子电池模块之间总电压或总SOC值不相等时，控制所述各个单体锂离子电池模块进行电量转移。由以上本申请提供的技术方案可见，本申请提供的一种锂离子电池组电量均衡系统和方法，通过控制开关矩阵电路使对锂离子电池组的电量进行均衡最终使锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电量达到平衡状态。应用本申请提供的锂离子电池组电量均衡方法和系统，实时采集所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压、电流及温度值，并依据所述采集的电压、电流及温度值估算所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的SOC值；对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压及SOC值进行比较，当比较得出所述锂离子电池组中存在电压或SOC值不相等的单体锂离子电池时，控制开关矩阵电路，使电压或SOC值高的锂离子电池中的电量转移到电压或SOC值低的锂离子电池中，直到所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池之间的电量达到平衡状态，进一步，如果所述锂离子电池组由锂离子电池模块组成，所述锂离子电池模块由单体锂离子电池组成，所述锂离子电池组电量均衡系统还可以首先对锂离子电池模块内单体锂离子电池间进行电量均衡，当模块内单体锂离子电池间达到均衡状态时，对锂离子电池模块间的电量进行均衡，直到所有单体锂离子电池都处于均衡状态，避免了所述锂离子电池组中单体锂离子电池处于过充电，过放电状态的问题。另外，所述锂离子电池组电量均衡系统的均衡过程是电量转移的过程，即电量从电压或SOC值高的锂离子电池直接转移到电压或SOC值低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池组电量均衡方法，所述锂离子电池组由若干单体锂离子电池组成，其特征在于，所述均衡方法包括：实时采集所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压、电流及温度值；依据所述采集的电压、电流及温度值估算所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的SOC值；对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压及SOC值进行比较，当比较得出所述锂离子电池组中存在单体锂离子电池间电压或SOC值不相等时，对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电量进行均衡。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王继业，栗宁，傅尧，郑百祥，林勇刚，尹茂振，
申请(专利权)人：国家电网公司，北京国电通网络技术有限公司，北京中电飞华通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：