一种电池管理系统动态均衡方法及其动态均衡电路

摘要

一种电池管理系统的动态均衡方法及其动态均衡电路，有以下步骤：1)由嵌入式控制软件检测各组顺序串联的电池组中的各个单节电池电压；2)由CPU判断需要单独充电或放电的电压过低或过高的单节电池的位号；3)由CPU发出控制命令，控制选通相应的极性选择开关组将汇集母线进行极性变换，同时控制选通相应的电池选择开关组进行极性匹配，并控制双向隔离变换器工作方向，将需要单独充放电的电压过低或过高的单节电池接入到汇集母线上充电或放电，实现能量转移；4)重复步骤1)～3)，直至各组顺序串联的电池组中的各个单节电池电压在设定的允许误差范围内，达到动态均衡。可以显著减少电池管理系统的充放电装置器件数量和电路复杂程度。

主权项

一种电池管理系统的动态均衡电路，包括至少一个用于实现能量转移的双向隔离变换器，所述双向隔离变换器的正向输入端与总母线连接，其中总母线包括正极母线Bus+、负极母线Bus‑，所述双向隔离变换器的两个正向输入端分别与正极母线Bus+、负极母线Bus‑连接，将总母线的能量变换为正、负电压输出，所述双向隔离变换器的数量与顺序串联的电池组的数量相同，对相应的至少一组顺序串联的电池组进行管理，其特征在于：所述双向隔离变换器的正、负电压输出是相互隔离的两路正、负电压输出，其后级设有由两个极性选择开关组成的双路极性选择开关组，所述双路极性选择开关组的两个极性选择开关的一端分别与双向隔离变换器的一路正电压输出端连接，两个极性选择开关的另一端分别与一对汇集母线中的一条连接，双向隔离变换器的两路负电压输出端分别相应与另一个极性选择开关连接的一对汇集母线中的另一条连接，用于实现所述一对汇集母线的极性变换；在所述极性选择开关组的后级设有电池选择开关组，所述电池选择开关组的开关器件数量为其连接的顺序串联的电池组的单节电池数量加1，一组奇数号的电池选择开关依次一端与所述一对汇集母线中的一条连接，另一端与相应组顺序串联的电池组的奇数号单节电池正端连接，同一组偶数号的电池选择开关依次一端与所述一对汇集母线中的另一条连接，另一端与相应组顺序串联的电池组的偶数号单节电池正端以及奇数号单节电池负端连接，用于进行极性匹配，而且，一组顺序串联的电池组的单节电池通过所述极性选择开关和所述电池选择开关组共享一个双向隔离变换器进行包括充电或放电能量转移；还设有集中控制极性选择开关组和电池选择开关组的开关控制电路，所述开关控制电路，包括设有嵌入式控制软件的CPU，所述嵌入式控制软件检测各组顺序串联的电池组中的各个单节电池电压；所述CPU判断需要单独充放电的电压过低或过高的单节电池的位号，并发出控制命令，将所述一对汇集母线进行极性变换与极性匹配，并控制双向隔离变换器工作方向，将需要单独充放电的电压过低或过高的单节电池接入到所述一对汇集 母线上充电或放电，实现能量转移，直至各组顺序串联的电池组中的各个单节电池电压每节电池电压在设定的允许误差范围内，达到电池能量动态均衡。