为否，根据各个电芯的实际放电时间，更新各个电芯的均衡放电时间，然后执行步骤f ;若为是，则执行步骤a。
[0071]图6为本实用新型实施例中磷酸铁锂电池组的被动均衡系统的一种结构框图。如图6所示，本实施例中，磷酸铁锂电池组的被动均衡系统可以包括存储模块100、采集模块110、判断模块120、获取模块140、均衡模块160和与每个电芯连接的耗能电路180。
[0072]其中，存储模块100用于存储可精确查询剩余电量的电压与剩余电量对应关系。
[0073]采集模块110用于采集静止状态下磷酸铁锂电池组中各个电芯的开路电压。
[0074]判断模块120用于判断磷酸铁锂电池组是否处于静止状态，并判断采集的开路电压是否处于可精确查询剩余电量的电压范围内。在一实施例中，判断模块120判断磷酸铁锂电池组的电流是否小于0.03C(库伦)或小于3A(安培)并且持续30min(分钟)以上；若磷酸铁锂电池组的电流小于0.03C(库伦)或小于3A(安培)并且持续30min(分钟)以上，则判断模块120确认磷酸铁锂电池组处于静止状态。
[0075]获取模块140用于在采集的开路电压处于可精确查询剩余电量的电压范围内时，根据采集的开路电压及可精确查询剩余电量的电压与剩余电量对应关系，获得采集的开路电压对应电芯的剩余电量，并根据各个电芯的剩余电量确定各个电芯的均衡容量；各个电芯的均衡容量等于各个电芯的容量与磷酸铁锂电池组中所有电芯的容量中最小值的差值；电芯的容量等于电芯的额定容量与电芯的剩余电量值的乘积。
[0076]获取模块140还用于根据被动均衡原理，计算各个电芯的均衡放电电流，并根据各个电芯的均衡容量和均衡放电电流，计算各个电芯的均衡放电时间。
[0077]均衡模块160用于基于磷酸铁锂电池组中各个电芯的均衡放电时间对磷酸铁锂电池组进行被动均衡处理。在一实施例中，均衡模块160用于将磷酸铁锂电池组的平均电压与预设的电压阈值进行比较；若磷酸铁锂电池组的平均电压大于预设的电压阈值，则对磷酸铁锂电池组中均衡放电时间大于O的电芯进行放电均衡；若磷酸铁锂电池组的平均电压小于电压阈值，则不对磷酸铁锂电池组进行被动均衡处理。
[0078]耗能电路180用于在被动均衡过程中通过发热消耗电芯上的电量。在一实施例中，耗能电路180包括放电均衡电阻182和可在均衡模块160控制下连通或断开的开关器件184如继电器、场效应三极管等。以图6中的电芯Ct及开关器件184为场效应三极管为例，电芯Ct的正极电性连接放电均衡电阻182的一端；放电均衡电阻182的另一端电性连接场效应三极管184的漏极；场效应三极管184的源极电性连接至电芯Ct的负极；场效应三极管184的栅极电性连接至均衡模块160。在被动均衡过程中，均衡模块160控制场效应三极管184导通，使得耗能电路180闭合，从而使得放电均衡电阻182发热以释放电芯Ct上的电能。
[0079]此外，在一实施例中，判断模块120进一步用于每隔预定时间如30分钟或I小时，判断各个电芯的均衡放电时间是否都为O ;并在磷酸铁锂电池组中还有电芯的均衡放电时间不为O时，通知获取模块140根据各个电芯的实际放电时间更新各个电芯的均衡放电时间。
[0080]在一实施例中，判断模块120进一步用于每隔预定时间如30分钟或I小时，判断各个电芯的均衡放电时间是否都为O ;并在磷酸铁锂电池组中还有电芯的均衡放电时间不为O时，判断磷酸铁锂电池组是否处于静止状态以及实时采集的开路电压是否处于可精确查询剩余电量的电压范围内；若为否，通知获取模块140根据各个电芯的实际放电时间更新各个电芯的均衡放电时间；若为是，则通知获取模块140根据实时采集的开路电压及可精确查询剩余电量的电压与剩余电量对应关系，获得实时采集的开路电压对应电芯的剩余电量，并根据各个电芯的剩余电量确定各个电芯的均衡容量。
[0081]本实用新型实施例的磷酸铁锂电池组的被动均衡系统，使用精确的剩余电量SoC差异作为均衡的依据，并在磷酸铁锂电池组处于电压高端时进行被动均衡动作，使均衡判断和执行时机不一定在同时判断执行。并且，本实用新型实施例的磷酸铁锂电池组的被动均衡系统，分离了判断依据的筛选和均衡动作的执行，这样提高了判断依据的可靠性，也在任何时机下都可以执行均衡。本实用新型实施例的磷酸铁锂电池组的被动均衡系统，能够提高磷酸铁锂电池组的性能，延长磷酸铁锂电池组的寿命。另外，每隔预定时间如30分钟或I小时判断，按照可精确查询剩余电量的电压与剩余电量对应关系重新确定各个电芯的均衡放电时间或根据各个电芯的实际放电时间更新各个电芯的均衡放电时间，可以避免过放电导致磷酸铁锂电池组的性能降低或损坏，从而进一步提高磷酸铁锂电池组的性能，延长磷酸铁锂电池组的寿命。
[0082]图7为本实用新型实施例中磷酸铁锂电池组的被动均衡系统的另一种结构框图。如图7所示，与图6所示的实施例相比，本实施例中，磷酸铁锂电池组的被动均衡系统中耗能电路180a的放电均衡电阻182a为可变电阻。其中，放电均衡电阻182a的电阻值可在均衡模块160的控制下变化。此时，采集模块110还用于采集检测磷酸铁锂电池组的温度；均衡模块160用于在磷酸铁锂电池组的温度高于温度设定值时，控制均衡放电电阻182a降低电阻值。由于放电均衡电阻182a的电阻值可在均衡模块160的控制下变化，因此，可根据磷酸铁锂电池组的温度调节均衡放电电阻182a的放热量以防止由于被动均衡放电而导致磷酸铁锂电池组的温度进一步升高，并可根据实际需求调节均衡放电时间，如加快放电速度或降低放电速度。
[0083]此外，在其它实施例中，采集模块110还用于采集检测磷酸铁锂电池组的温度；获取模块140还用于当采集模块110检测到磷酸铁锂电池组的温度高于温度设定值时，调整各个电芯的单次启动均衡最长持续时间和相邻两次均衡暂停时间。
[0084]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种磷酸铁锂电池组的被动均衡系统，其特征在于，包括:用于存储可精确查询剩余电量的电压与剩余电量对应关系的存储模块，以及用于采集静止状态下所述磷酸铁锂电池组中各个电芯的开路电压的采集模块； 还包括与所述采集模块连接的判断模块，所述判断模块，用于判断所述磷酸铁锂电池组是否处于静止状态，并判断所述开路电压是否处于所述可精确查询剩余电量的电压范围内； 还包括分别与所述判断模块、所述存储模块和所述采集模块连接的获取模块；所述获取模块，用于根据所述判断模块的判断结果，当所述开路电压处于所述可精确查询剩余电量的电压范围内时，根据所述开路电压及所述存储模块存储的所述可精确查询剩余电量的电压与剩余电量对应关系，获得所述开路电压对应所述电芯的剩余电量，并根据各个所述电芯的剩余电量确定各个所述电芯的均衡容量；并根据被动均衡原理，计算各个所述电芯的均衡放电电流，并根据各个所述电芯的均衡容量和均衡放电电流，计算各个所述电芯的均衡放电时间； 以及与所述获取模块连接的均衡模块，所述均衡模块用于基于所述获取模块获取的各个所述电芯的均衡放电时间对所述磷酸铁锂电池组进行被动均衡处理。
2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池组的被动均衡系统，其特征在于，还包括与每个所述电芯连接的耗能电路； 所述耗能电路包括放电均衡电阻和在所述均衡模块控制下连通或断开的开关器件。
3.根据权利要求2所述的磷酸铁锂电池组的被动均衡系统，其特征在于，所述开关器件包括场效应三极管；所述放电均衡电阻的一端与对应电芯的正极电性连接；所述放电均衡电阻的另一端电性连接所述场效应三极管的漏极；所述场效应三极管的源极电性连接至所述对应电芯的负极；所述场效应三极管的栅极电性连接至所述均衡模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种磷酸铁锂电池组的被动均衡系统，包括：存储模块、采集模块、判断模块、获取模块和均衡模块。存储模块用于存储可精确查询剩余电量的电压与剩余电量对应关系；采集模块用于采集静止状态下各个电芯的开路电压；判断模块用于判断开路电压是否处于可精确查询剩余电量的电压范围内；获取模块用于在开路电压处于可精确查询剩余电量的电压范围内时，根据开路电压及可精确查询剩余电量的电压与剩余电量对应关系，获得开路电压对应电芯的剩余电量并确定各个电芯的均衡容量；获取模块还用于计算各个电芯的均衡放电电流及各个电芯的均衡放电时间；均衡模块用于基于各个电芯的均衡放电时间对电池组进行被动均衡处理。
【IPC分类】H01M10-42, H01M10-44, H02J7-00
【公开号】CN204424402
【申请号】CN201420842195
【发明人】梅敬瑶, 胡建国, 黄世霖
【申请人】宁德时代新能源科技有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月25日