一种电池组均衡电路及储能设备的制作方法

本技术实施例涉及电池控制技术，尤其涉及一种电池组均衡电路及储能设备。

背景技术：

1、随着电池技术（例如锂电池）的迅速发展，电池在各行各业得到广泛使用。部分场合需要一些中高压的应用，如48v、72v、84v或更高（例如400v）的电压要求，需要将多个电池串联成电池组以满足电压要求。比如4个12v的电池组串联形成48v的电池组，或者是6~8个48v的电池组串联形成300v以上的电池组（例如家庭储能柜）。

2、由于整串电池组的可用容量受限于最差的那一节电池，一旦某一节电池先充满或先放空，整个电池组就必须停止充电或放电，导致其他电池的容量无法充分利用，影响了整个电池组的使用效率。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种电池组均衡电路及储能设备，以解决相关技术中整串电池组的可用容量受限于最差的那一节电池，电池组的容量无法充分利用，电池组的使用效率较低的技术问题，可对电池组进行电量均衡处理，提高电池组的使用效率。

2、在第一方面，本技术实施例提供了一种电池组均衡电路，包括控制模块、dcdc模块、开关控制矩阵、输入开关模块和输出开关模块，其中：

3、所述控制模块与所述dcdc模块的控制端、所述开关控制矩阵的控制端、所述输入开关模块的控制端和所述输出开关模块的控制端连接；

4、所述dcdc模块的第一连接端与所述输入开关模块的第一连接端连接，所述dcdc模块的第二连接端与所述输出开关模块的第一连接端连接；

5、所述开关控制矩阵的第一连接端用于连接串联电池组，所述开关控制矩阵的第二连接端与所述输入开关模块的第二连接端，以及所述输出开关模块的第二连接端连接；

6、所述控制模块用于控制所述开关控制矩阵将所述串联电池组中的待放电电池的正负极，以及所述串联电池组中的待充电电池的正负极引出，以及控制所述输入开关模块将所述待放电电池的正负极接入所述dcdc模块的第一连接端，将所述待充电电池的正负极接入所述dcdc模块的第二连接端，以及控制所述dcdc模块将所述待放电电池的电能向所述待充电电池转移。

7、进一步的，所述控制模块控制所述dcdc模块将所述待放电电池的电能向所述待充电电池转移，包括：

8、在所述待放电电池的电池数量小于所述待充电电池的电池数量的情况下，控制所述dcdc模块切换到升压充电状态，以对所述待放电电池提供的电能进行储能升压处理后向所述待充电电池转移；和/或

9、在所述待放电电池的电池数量大于所述待充电电池的电池数量的情况下，控制所述dcdc模块切换到降压充电状态，以对所述待放电电池提供的电能进行降压处理后向所述待充电电池转移。

10、进一步的，所述开关控制矩阵包括多个第一开关单元，其中：

11、多个所述第一开关单元的控制端与所述控制模块连接，所述第一开关单元的第一连接端用于连接所述串联电池组中一个电池的正极或负极，所述串联电池组中的每个电池的正极和负极分别与其中一个所述第一开关单元的第一连接端连接，所述第一开关单元的第二连接端与所述输入开关模块的第二连接端，以及所述输出开关模块的第二连接端连接。

12、进一步的，所述输入开关模块包括多个第二开关单元和第三开关单元，其中：

13、所述第二开关单元的控制端与所述控制模块连接，各个所述第二开关单元的第一连接端分别与不同的所述第一开关单元的第二连接端连接，所述第二开关单元的第二连接端与所述dcdc模块中第一连接端的正极接口连接；

14、所述第三开关单元的控制端与所述控制模块连接，各个所述第三开关单元的第一连接端分别与不同的所述第一开关单元的第二连接端连接，所述第三开关单元的第二连接端与所述dcdc模块中第一连接端的负极接口连接。

15、进一步的，所述输出开关模块包括多个第四开关单元和第五开关单元，其中：

16、所述第四开关单元的控制端与所述控制模块连接，各个所述第四开关单元的第一连接端分别与不同的所述第一开关单元的第二连接端连接，所述第四开关单元的第二连接端与所述dcdc模块中第二连接端的正极接口连接；

17、所述第五开关单元的控制端与所述控制模块连接，各个所述第五开关单元的第一连接端分别与不同的所述第一开关单元的第二连接端连接，所述第五开关单元的第二连接端与所述dcdc模块中第二连接端的负极接口连接。

18、进一步的，所述dcdc模块包括dcdc控制器、h桥电路和储能电路，其中：

19、所述dcdc控制器的控制输入端与所述控制模块连接，所述dcdc控制器的控制输出端与所述h桥电路的控制端连接，所述储能电路串联在所述h桥电路的第一桥臂中点和第二桥臂中点之间；

20、所述输入开关模块与所述h桥电路的第一桥臂连接，所述输出开关模块与所述h桥电路的第二桥臂连接。

21、进一步的，所述dcdc控制器在升压充电状态下，控制所述h桥电路的第一桥臂上管以及第二桥臂下管导通，以使所述储能电路对所述储能电池提供的电能进行储能处理，以及控制所述h桥电路的第一桥臂上管以及第二桥臂上管导通，以使所述储能电路向所述待充电电池充电；

22、所述dcdc控制器在降压充电状态下，控制所述h桥电路的第一桥臂上管以及第二桥臂上管导通，以使所述储能电池经所述储能电路向所述待充电电池充电。

23、进一步的，所述h桥电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的控制端均与所述dcdc控制器的控制输出端连接，其中：

24、所述第一开关管的第一连接端与所述输出开关模块的正极接口连接，所述第一开关管的第二连接端与所述第三开关管的第一连接端以及所述储能电路的第二连接端连接，所述第三开关管的第二连接端与所述输出开关模块的负极接口以及所述第四开关管的第二连接端连接；

25、所述第二开关管的第一连接端与所述输入开关模块的正极接口连接，所述第二开关管的第二连接端与所述第四开关管的第一连接端以及所述储能电路的第一连接端连接，所述第四开关管的第二连接端与所述输入开关模块的负极接口连接。

26、进一步的，所述待放电电池的负极与所述待充电电池的负极相同。

27、在第二方面，本技术实施例提供了一种储能设备，包括如第一方面任一项所述的电池组均衡电路。

28、本技术实施例通过将开关控制矩阵的第一连接端连接串联电池组，将串联电池组中电能较大的电池作为待放电电池，将串联电池组中电能较少的电池作为待充电电池，通过控制模块控制开关控制矩阵将串联电池组中的待放电电池的正负极，以及串联电池组中的待充电电池的正负极引出，以及控制输入开关模块将待放电电池的正负极接入dcdc模块的第一连接端，将待充电电池的正负极接入dcdc模块的第二连接端，并控制dcdc模块将待放电电池的电能向待充电电池转移，实现串联电池组内电池能量从高能量电池向低能量电池的均衡转移，达到串联电池组中多个电池的容量一致性，自动维护多级串联电池的使用寿命，不需要配置昂贵的电池组均衡仪器，减少了人员的维护电池组不一致带来的人工成本问题。