一种高串数的双向主动均衡控制方法及装置与流程

本发明涉及电池，尤其涉及一种高串数的双向主动均衡控制方法、装置、系统及可读存储介质。

背景技术：

1、随着充放电倍率和电池串数增加，在储能、动力等电池系统应用时，电池单体或电池组不平衡情况越来越多，需要采用均衡控制电路，减少电压(或容量)差异，来延长各类电池使用寿命，提升能量利用率等。而现有的主动均衡电路控制方法，通常采用高电压单体对整组升压充电，来降低单体电压；以及整组对低电压单体降压充电，来提升单体电压。即单体与整组之间电荷相互转移，这种电荷转移方式均衡效率低，尤其在多串数的电池包应用时，要花费指数倍的均衡时间，严重影响均衡效率。

2、有鉴于此，有必要提出对目前主动均衡电路控制方法的进行改进。

技术实现思路

1、为解决上述至少一技术问题，本发明的主要目的是提供一种高串数的双向主动均衡控制方法、装置、系统及可读存储介质。

2、为实现上述目的，本发明采用的一个技术方案为：提供一种高串数的双向主动均衡控制方法，包括双向主动均衡控制电路，所述双向主动均衡控制电路，包括：控制模块、电池采样模块、电池串组、开关模块、双向升降压dc-dc模块以及整组电池，所述控制模块分别与电池采样模块及开关模块电连接，所述电池采样模块与电池串组电连接，所述电池串组与开关模块电连接，所述开关模块与双向升降压dc-dc模块电连接，所述双向升降压dc-dc模块与整组电池电连接，所述电池串组包括高边电池串组、低边电池串组及采样单体，所述采样单体位于高边电池串组与低边电池串组之间，所述采样单体用于采样电池串组中各电池的电压；所述控制模块用于根据采样单体采集的各电池的电压控制开关模块，所述开关模块用于控制高边电池串组、低边电池串组及采样单体接通双向升降压dc-dc模块；

3、所述方法包括：

4、实时采集采样单体的电压，以及高边电池串组与低边电池串组中各电池的电压；

5、确定采样单体的电压是否为目标单体；

6、在采样单体的电压为目标单体时，计算高边电池串组中各电池的第一电压均值，以及低边电池串组中各电池的第二电压均值；

7、根据第一电压均值与第二电压均值的比较结果，控制开关模块接通高边电池串组或低边电池串组与双向升降压dc-dc模块电连接，通过双向升降压dc-dc模块对整组电池进行充电或放电；

8、经过第一时间后，所述整组电池通过双向升降压dc-dc模块对低边电池串组或高边电池串组进行充电或放电；

9、经过第二时间后，所述目标单体对整组电池进行充电或放电，以实现电池串组中各电池的电压均衡。

10、作为本方案的一种实施方式，所述目标单体为最高单体，所述开关模块包括第一开关至第八开关，所述第一开关与第二开关分别接入低边电池串组的首端电池的两端；所述第三开关与第四开关分别接入低边电池串组的尾端电池的两端；所述第五开关与第六开关分别接入高边电池串组的首端电池的两端；所述第七开关与第八开关分别接入高边电池串组的尾端电池的两端；

11、在采样单体的电压确定为最高单体时，且高边电池串组的第一电压均值大于低边电池串组第二电压均值时，闭合第四开关与第八开关，接通高边电池串组与双向升降压dc-dc模块，所述最高单体及高边多电池串通过boost电路对整组电池进行升压充电；

12、经过第一时间后，断开第八开关，闭合第一开关，接通低边电池串组与双向升降压dc-dc模块，所述整组电池通过buck电路对低边电池串组进行降压充电；

13、经过第二时间后，断开第一开关，闭合第五开关，接通最高单体与boost电路，所述最高单体通过boost电路对整组电池进行升压充电，其中，所述boost电路为双向升降压dc-dc模块的升压电路，所述buck电路为双向升降压dc-dc模块的降压电路。

14、作为本方案的一种实施方式，在采样单体的电压确定为最高单体时，且高边电池串组的第一电压均值小于低边电池串组第二电压均值时，闭合第一开关与第五开关，接通低边电池串组与双向升降压dc-dc模块，所述最高单体及低边多电池串通过boost电路对整组电池进行升压充电；

15、经过第一时间后，断开第一开关，闭合第八开关，接通高边电池串组与双向升降压dc-dc模块，所述整组电池通过buck电路对高边电池串组进行降压充电；

16、经过第二时间后，断开第八开关，闭合第四开关，接通最高单体与boost电路，所述最高单体通过boost电路对整组电池进行升压充电。

17、作为本方案的一种实施方式，所述目标单体为最低单体，所述开关模块包括第一开关至第八开关，所述第一开关与第二开关分别接入低边电池串组的首端电池的两端；所述第三开关与第四开关分别接入低边电池串组的尾端电池的两端；所述第五开关与第六开关分别接入高边电池串组的首端电池的两端；所述第七开关与第八开关分别接入高边电池串组的尾端电池的两端；

18、在采样单体的电压确定为最低单体时，且高边电池串组的第一电压均值大于低边电池串组第二电压均值时，闭合第一开关与第五开关，接通低边电池串组与双向升降压dc-dc模块，所述整组电池通过buck电路对所述最低单体及低边多电池串进行降压充电；

19、经过第一时间后，断开第一开关，闭合第八开关，接通高边电池串组与双向升降压dc-dc模块，所述高边电池串组通过boost电路对整组电池进行升压充电；

20、经过第二时间后，断开第八开关，闭合第四开关，接通最低单体与双向升降压dc-dc模块，所述整组电池通过buck电路对最低单体进行降压充电，其中，所述boost电路为双向升降压dc-dc模块的升压电路，所述buck电路为双向升降压dc-dc模块的降压电路。

21、作为本方案的一种实施方式，在采样单体的电压确定为最低单体时，且高边电池串组的第一电压均值小于低边电池串组第二电压均值时，闭合第四开关与第八开关，接通高边电池串组与双向升降压dc-dc模块，所述整组电池通过buck电路对所述最低单体及高边多电池串进行降压充电；

22、经过第一时间后，断开第八开关，闭合第一开关，接通低边电池串组与双向升降压dc-dc模块，所述低边电池串组通过boost电路对整组电池进行升压充电；

23、经过第二时间后，断开第一开关，闭合第五开关，接通最低单体与buck电路，所述整组电池通过buck电路对最低单体进行降压充电。

24、作为本方案的一种实施方式，在高边电池串组的第一电压均值等于低边电池串组第二电压均值，或，高边电池串组的第一电压均值与低边电池串组第二电压均值在设定阈值范围内时，停止当前均衡控制。

25、作为本方案的一种实施方式，所述确定采样单体的电压是否为目标单体，具体包括：

26、将采样单体的电压与设定电压比较；

27、在采样单体的电压值大于第一电压阈值时，确定采样单体的电压为最高单体；

28、在采样单体的电压值小于第二电压阈值时，确定采样单体的电压为最低单体，其中，所述第一电压阈值大于第二电压阈值。

29、为实现上述目的，本发明采用的另一个技术方案为：提供一种高串数的双向主动均衡控制装置，包括双向主动均衡控制电路，所述双向主动均衡控制电路，包括：控制模块、电池采样模块、电池串组、开关模块、双向升降压dc-dc模块以及整组电池，所述控制模块分别与电池采样模块及开关模块电连接，所述电池采样模块与电池串组电连接，所述电池串组与开关模块电连接，所述开关模块与双向升降压dc-dc模块电连接，所述双向升降压dc-dc模块与整组电池电连接，所述电池串组包括高边电池串组、低边电池串组及采样单体，所述采样单体位于高边电池串组与低边电池串组之间，所述采样单体用于采样电池串组中各电池的电压；所述控制模块用于根据采样单体采集的各电池的电压控制开关模块，所述开关模块用于控制高边电池串组、低边电池串组及采样单体接通双向升降压dc-dc模块；

30、所述装置包括：

31、采集模块，用于实时采集采样单体的电压，以及高边电池串组与低边电池串组中各电池的电压；

32、确定模块，用于确定采样单体的电压是否为目标单体；

33、计算模块，用于在采样单体的电压为目标单体时，计算高边电池串组中各电池的第一电压均值，以及低边电池串组中各电池的第二电压均值；

34、第一控制模块，用于根据第一电压均值与第二电压均值的比较结果，控制开关模块接通高边电池串组或低边电池串组与双向升降压dc-dc模块电连接，通过双向升降压dc-dc模块对整组电池进行充电或放电；

35、第二控制模块，用于经过第一时间后，所述整组电池通过双向升降压dc-dc模块对低边电池串组或高边电池串组进行充电或放电；

36、第三控制模块，用于经过第二时间后，所述目标单体对整组电池进行充电或放电，以实现电池串组中各电池的电压均衡。

37、为实现上述目的，本发明采用的又一个技术方案为：提供一种高串数的双向主动均衡控制系统，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述方法中的步骤。

38、为实现上述目的，本发明采用的又一个技术方案为：提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述方法中的步骤。

39、本发明的技术方案主要采用先实时采集采样单体的电压，以及高边电池串组与低边电池串组中各电池的电压，然后确定采样单体的电压是否为目标单体，在采样单体的电压为目标单体时，计算高边电池串组中各电池的第一电压均值，以及低边电池串组中各电池的第二电压均值，而后根据第一电压均值与第二电压均值的比较结果，控制开关模块接通高边电池串组或低边电池串组与双向升降压dc-dc模块电连接，通过双向升降压dc-dc模块对整组电池进行充电或放电，经过第一时间后，所述整组电池通过双向升降压dc-dc模块对低边电池串组或高边电池串组进行充电或放电，经过第二时间后，所述目标单体对整组电池进行充电或放电，以实现电池串组中各电池的电压均衡，通过上述方案的实施，能够快速均衡有差异的电池单体，特别适合应用于高串数和大容量电池组，能够有效缩短均衡时间，快速完成电池组的电荷均衡。