一種蓄電池自動均衡控制的裝置及方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及蓄電池技術領域，尤其涉及一種蓄電池自動均衡控制的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]磷酸鐵鋰蓄電池組由多個電池單體串并聯而成，其在站用直流系統中得到廣泛的應用。由于在使用過程中，只對電池組或電池單體進行檢測，若出現電池單體有差異或電池組故障時，只做報警處理，因此往往需要人工介入，更換電池單體并恢復電池組正常運行，從而影響直流系統的正常運行。
[0003]為了避免人工的介入，降低對直流系統正常運行的影響，因此在現有技術中，會通過外部充電電源對蓄電池重新進行均衡充電，實現電壓變動，但缺點在于:外部總充電壓的改變，會導致電池單體過充，特別是在各電池單體使用的材質不均時，由于各電池單體的溫度、壽命等存在差異，非常容易使得電池組容量失效。
[0004]因此，亟需一種蓄電池自動均衡控制的裝置，使得電池組在充電過程中具備自動電壓均衡保護措施，延長電池單體的使用壽命，提高站用直流系統的可靠性。
【發明內容】
[0005]本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種蓄電池自動均衡控制的裝置及方法，其結構簡單，在充電過程中具備自動電壓均衡保護措施，延長電池單體的使用壽命，提高了站用直流系統的可靠性。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種蓄電池自動均衡控制的裝置，設置于由多個電池單體串并聯形成的蓄電池組與安裝有電池管理單元的管理設備之間，包括溫度采樣電路、電壓采樣及主動均衡電路、CAN通信電路，以及與所述溫度采樣電路、電壓采樣及主動均衡電路和CAN通信電路均相連的MCU ;其中，
所述溫度采樣電路還與所述蓄電池組內每一電池單體相連；
所述電壓采樣及主動均衡電路還與所述蓄電池組內每一電池單體相連；
所述CAN通信電路還與所述管理設備相連。
[0007]其中，所述溫度采樣電路包括用于電池單體溫度采樣的熱敏電阻、運算放大器和濾波電路。
[0008]其中，所述電壓采樣及主動均衡電路包括電壓采樣電路和主動均衡電路；其中，所述電壓采樣電路包括單芯片采樣模數轉換器；所述主動均衡電路包括電感、MOS開關和續流二極管。
[0009]其中，所述裝置還包括用于高低壓隔離的供電控制電路。
[0010]本發明實施例還提供了一種蓄電池自動均衡控制的方法，其在前述的裝置和由多個電池單體串并聯形成的蓄電池組中實現，所述方法包括:
在所述蓄電池組充電過程中，實時獲取所述蓄電池組內每一電池單體溫度及電壓；
當檢測到所述獲取的每一電池單體溫度之中至少有其一大于預設的溫度閾值時，根據所述獲取到的每一電池單體電壓，計算出所有電池單體形成的電壓平均值，并確定電壓最大值對應的電池單體；
控制所述電壓最大值對應的電池單體放電，直至所述放電的電池單體的電壓與所述計算出的電壓平均值相等為止。
[0011 ] 其中，所述方法進一步包括:
當檢測到所述獲取的每一電池單體電壓之中其一滿足預定的條件時，根據所述獲取到的每一電池單體電壓，計算出所有電池單體形成的電壓平均值，并確定滿足所述預定條件對應的電池單體，且控制所述確定的電池單體放電，直至所述放電的電池單體的電壓與所述計算出的電壓平均值相等為止。
[0012]其中，所述方法進一步包括:
當獲取到用戶對所述預設的溫度閾值或所述預定的條件進行修改的操作指令時，執行對所述預設的溫度閾值或所述預定的條件進行修改的操作，并將所述預設的溫度閾值或所述預定的條件更新為所述修改后的值。
[0013]實施本發明實施例，具有如下有益效果:
在本發明實施例中，由于裝置包括溫度采樣電路、電壓采樣及主動均衡電路和MCU，可對電池組內的電池單體進行溫度和電壓采樣，通過MCU自動調整電池單體電壓，從而具備自動電壓均衡保護措施，延長了電池單體的使用壽命，提高了站用直流系統的可靠性。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，根據這些附圖獲得其他的附圖仍屬于本發明的范疇。
[0015]圖1為本發明實施例提供的蓄電池自動均衡控制的裝置的系統結構示意圖；
圖2為本發明實施例提供的蓄電池自動均衡控制的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
[0017]如圖1所示，為本發明實施例中提供的一種蓄電池自動均衡控制的裝置，其設置于由多個電池單體K串并聯形成的蓄電池組M與安裝有電池管理單元的管理設備BMU之間，包括溫度采樣電路1、電壓采樣及主動均衡電路2、CAN通信電路3，以及與溫度采樣電路
1、電壓采樣及主動均衡電路2和CAN通信電路3均相連的MCU4 ;其中，
溫度采樣電路I還與蓄電池組M內每一電池單體K相連；
電壓采樣及主動均衡電路2還與蓄電池組M內每一電池單體K相連；
CAN通信電路3還與管理設備BMU相連。
[0018]應當說明的是，MCU (微控制中心，Microcontroller Unit)4采用集成芯片進行處理，具有自動計算、指令控制等多種功能；CAN通信電路3具有CAN(Control Area Network,控制局域網總線)通信功能，與安裝有電池管理單元的管理設備BMU進行通信，將采集和處理的數據上傳到電池管理單元中，其由CAN驅動元器件組成。
[0019]更進一步，溫度采樣電路I包括用于電池單體溫度采樣的熱敏電阻、運算放大器和濾波電路。
[0020]更進一步，電壓采樣及主動均衡電路2包括電壓采樣電路和主動均衡電路；其中，電壓采樣電路包括單芯片采樣模數轉換器；主動均衡電路包括電感、MOS開關和續流二極管。
[0021]更進一步，裝置還包括用于高低壓隔離的供電控制電路5，將高壓與低壓部分隔離開來，用于保護蓄電池組內的低壓電路。
[0022]本發明實施例中的一種蓄電池自動均衡控制的裝置的工作原理為:通過溫度采樣電路I采集電池單體溫度，及電壓采樣及主動均衡電路2中電壓采樣電路采集電池單體電壓，通過一些條件(如電池單體的溫度閾值和充放電電壓容量比等)進行對比，并根據對比