電池均衡控制裝置及具有其的電動車和電池均衡控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電池均衡控制裝置、一種電池均衡控制方法及一種電動車。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中提出了一種電容式電池均衡電路，如圖1所示，包括第一電池單元BI’和第二電池單元B2’，第二電池單元B2’的陽極連接至第一電池單元BI’的陰極；第一開關(guān)Ml’和第二開關(guān)M2’，第一開關(guān)Ml’的第一端連接至第一電池單元BI’的陽極，第一開關(guān)Ml’的第二端連接至第二開關(guān)M2’的第一端，且第二開關(guān)M2’的第一端連接至第二電池單元B2’的陽極，第二開關(guān)M2’的第二端連接至第二電池單元B2’的陰極；電容Cl’，電容Cl’的一端連接至第一開關(guān)Ml’的控制端，電容Cl’的另一端連接至第二開關(guān)M2’的控制端；檢測電路100’，檢測第一電池單元BI’和第二電池單元BI’的電壓，并輸出檢測信號；控制電路200’，連接至檢測電路100’，根據(jù)檢測信號輸出控制信號；驅(qū)動電路300’，接收控制電路200’的控制信號并輸出驅(qū)動信號以控制第一開關(guān)Ml’和第二開關(guān)M2’。
[0003]然而，相關(guān)技術(shù)存在的缺點是，只能通過電容將相鄰的兩個電池單元進行均衡，在串聯(lián)的電池單元較多的情況下，上述均衡電路的均衡效率不高，而且在均衡的過程中，第一開關(guān)和第二開關(guān)每次切換動作所能轉(zhuǎn)移的電量很小，需要較高的切換頻率，從而導(dǎo)致電路穩(wěn)定性以及安全性不高，且第一開關(guān)和第二開關(guān)的切換動作可能會造成短路。另外，由于均衡電流的大小無法控制，存在燒斷線路的風險，并且上述均衡電路無法拓展。因此，相關(guān)技術(shù)中提出的均衡電路存在改進的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種電池均衡控制裝置，每次均衡控制能夠轉(zhuǎn)移的電量較多，從而減少開關(guān)切換動作，提高電池均衡控制裝置的使用壽命。
[0006]本發(fā)明的另一個目的在于提出一種電動車。本發(fā)明的又一個目的在于提出一種電池均衡控制方法。
[0007]根據(jù)本發(fā)明一方面實施例提出的電池均衡控制裝置，包括:超級電容；電池模塊，所述電池模塊包括N個電池單元，且所述N個電池單元串聯(lián)連接，其中，N為大于I的整數(shù)；開關(guān)模塊，所述開關(guān)模塊包括與所述N個電池單元相對應(yīng)的N個開關(guān)單元，所述N個開關(guān)單元中的第i開關(guān)單元的第一端和第二端分別連接到所述N個電池單元中第i個電池單元的正極和負極，每個所述開關(guān)單元的第三端和第四端對應(yīng)連接到所述超級電容的正極和負極，其中，i=l，2，3，……，N;采樣電路，用于采集每個所述電池單元兩端的電壓；控制電路，所述控制電路與所述采樣電路相連，在所述N個電池單元的最大電壓與最小電壓之差大于預(yù)設(shè)電壓閾值時，所述控制電路控制電壓最大的電池單元所對應(yīng)的開關(guān)單元導(dǎo)通以使所述電壓最大的電池單元向所述超級電容充電，以及在所述超級電容充滿后，所述控制電路控制電壓最小的電池單元所對應(yīng)的開關(guān)單元導(dǎo)通以使充滿后的超級電容向所述電壓最小的電池單元放電。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的電池均衡控制裝置，在N個電池單元的最大電壓與最小電壓之差大于預(yù)設(shè)電壓閾值時，控制電壓最大的電池單元對應(yīng)的開關(guān)單元導(dǎo)通以使電壓最大的電池單元向超級電容充電，以及在超級電容充滿后，控制電路控制電壓最小的電池單元對應(yīng)的開關(guān)單元導(dǎo)通以使充滿后的超級電容向電壓最小的電池單元放電。由此，采用超級電容作為轉(zhuǎn)移的中介，能夠在每次均衡過程中轉(zhuǎn)移較多的電量，從而減少開關(guān)切換動作，提高電池均衡控制裝置的使用壽命，同時減少能耗，并且將超級電容充滿能夠使每次均衡控制能量轉(zhuǎn)移效率最大。另外，隨著串聯(lián)的電池單元數(shù)目的增加，相應(yīng)的增加開關(guān)單元的數(shù)目，從而該電池均衡控制裝置具有較好的擴展性。
[0009]根據(jù)本發(fā)明另一方面實施例提出的電動車，包括所述的電池均衡控制裝置。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的電動車，通過采用超級電容作為轉(zhuǎn)移的中介的電池均衡控制裝置，能夠在每次均衡過程中轉(zhuǎn)移較多的電量，從而減少開關(guān)切換動作，提高電池均衡控制裝置的使用壽命，同時減少能耗。
[0011]根據(jù)本發(fā)明又一方面實施例提出的電池均衡控制方法，所述電池均衡控制裝置包括超級電容、N個電池單元、與所述N個電池單元對應(yīng)的N個開關(guān)單元,所述控制方法包括以下步驟:采集每個所述電池單元兩端的電壓；在所述N個電池單元的最大電壓與最小電壓之差大于預(yù)設(shè)電壓閾值時，控制電壓最大的電池單元所對應(yīng)的開關(guān)單元導(dǎo)通以使所述電壓最大的電池單元向所述超級電容充電；在所述超級電容充滿后，控制電壓最小的電池單元所對應(yīng)的開關(guān)單元導(dǎo)通以使充滿后的超級電容向所述電壓最小的電池單元放電。
[0012]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的電池均衡控制方法，在N個電池單元的最大電壓與最小電壓之差大于預(yù)設(shè)電壓閾值時，控制電壓最大的電池單元對應(yīng)的開關(guān)單元導(dǎo)通以使電壓最大的電池單元向超級電容充電，以及在超級電容充滿后，控制電壓最小的電池單元對應(yīng)的開關(guān)單元導(dǎo)通以使充滿后的超級電容向電壓最小的電池單元放電。由此，采用超級電容作為轉(zhuǎn)移的中介，能夠在每次均衡過程中轉(zhuǎn)移較多的電量，從而減少開關(guān)切換動作，提高電池均衡控制裝置的使用壽命，同時減少能耗，并且將超級電容充滿能夠使每次均衡控制能量轉(zhuǎn)移效率最大。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電容式電池均衡電路的電路示意圖；
[0014]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的電池均衡控制裝置的方框示意圖；
[0015]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電池均衡控制裝置的示意圖；
[0016]圖4為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的電池均衡控制裝置的方框示意圖；
[0017]圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例的電池均衡控制方法的流程圖；以及
[0018]圖6為根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的電池均衡控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0020]下面參照附圖來描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的電池均衡控制裝置、具有電池均衡控制裝置的電動車以及電池均衡控制方法。
[0021]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的電池均衡控制裝置的方框示意圖。如圖2所述，該電池均衡控制裝置包括:超級電容1、電池模塊2、開關(guān)模塊3、采樣電路4和控制電路5。
[0022]其中，電池模塊2包括N個電池單元，例如第一個電池單元B1、第二個電池單元B2,……、第N個電池單元Bn，且N個電池單元可串聯(lián)連接，其中，N為大于I的整數(shù)。也就是說，第一個電池單元B1的負極與第二個電池單元B2的正極相連，第二個電池單元B2的負極與第三個電池單元B3的正極相連，……，第N-1個電池單元Bim的負極與第N個電池單元Bn的正極相連。
[0023]如圖2所示，開關(guān)模塊3包括與N個電池單元相對應(yīng)的N個開關(guān)單元，例如第一個開關(guān)單元KM1、第二個開關(guān)單元KM2、……、第N個開關(guān)單元KMn，N個開關(guān)單元中的第i個開關(guān)單元KMi的第一端I和第二端2分別連接到N個電池單元中第i個電池單元Bi的正極和負極，且每個開關(guān)單元的第三端3和第四端4對應(yīng)連接到超級電容I的正極和負極，其中，i=l,2,3,……，N。這樣，隨著串聯(lián)的電池單元數(shù)目的增加，相應(yīng)的增加開關(guān)單元的數(shù)目，從而該電池均衡控制裝置具有較好的擴展性。
[0024]具體地，如圖3所示，開關(guān)模塊3中的N個開關(guān)單元可以均為繼電器雙聯(lián)開關(guān)，第i個繼電器雙聯(lián)開關(guān)中的第一個開關(guān)的一端對應(yīng)連接在第i個電池單元的正極，第i個繼電器雙聯(lián)開關(guān)中的第二個開關(guān)的一端對應(yīng)連接在第i個電池單元的負極；且每個繼電器雙聯(lián)開關(guān)中的第一個開關(guān)的另一端均連接在超級電容I的正極，每個繼電器雙聯(lián)開關(guān)中的第二個開關(guān)的另一端均連接在超級電容I的負極。
[0025]例如，第一個