[发明专利]一种电池均衡能量转移的方法和系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及电池电源系统，更具体地涉及电池均衡能量转移方法和系统。

【背景技术】

现有的均衡技术均属能量耗散式，也就是在一组非平衡电池组中，如果发现高与低容量电池时，此时会将高电池能量经过电感、二极管等元器件将高容量电池能量转到低容量电池中，因此会造成高能量电池有所耗损。此外，上述技术采用的电感和二极管能量转移的工作方法仅限于相邻电池之间能量的传递，如10串多组电池组在充电过程中，如发现B10容量高，而B1容量低，现有技术只能从B10转到B9，再转到B8，依次类推到B1，由于能量不能有效地直接从B10转到B1，导致能量转换有限且效率低。

当充电电池结束充电时，停止能量转移，从而限制了能量转移不能一次达到平衡的效果，比如：在10串非平衡电池组充电过程中，B10容量偏高，由于B10已达到充满状态，电路进行过充保护而停止充电，此时如果将B10能量转移，即B10会产生放电电流，增加B10的放电次数从而影响电池的使用循环次数，从而在不影响电池寿命情况下，只能终止能量转移，因此电池组充电一次结束后不能达到电池平衡效果，只能通过多次充放电才能达到电池最终平衡效果。

鉴于以上弊端，实有必要提供一种新的电池均衡能量转移系统以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种能量转移效率高、均衡能量可靠的一种电池均衡能量转移方法和系统系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电池能量均衡转移的方法，其包括如下步骤：

第一步，判断电池组中单体电池最高电压与最低电压是否达到设定的电压差；

第二步，若最高电压与最低电压达到设定的电压差，启动电池均衡能量转移系统；

第三步，打开补电主电源的开关，通过控制电池选通开关对低电压的电池进行充电。

利用上述方法的一种电池均衡能量转移系统，它包括主芯片、补电主电源、电池选通开关，其中，所述主芯片不断进行各待充电池电压扫描监控；当检测到电池组中最高电池电压与最低电池电压达到一定电压差时，打开补电主电源的开关，通过控制电池选通开关对低电压的电池进行充电。

所述补电主电源在充电过程中为恒流恒压输出。电池均衡能量转移系统还设有充电状态指示器、LED电量指示器。

所述电池均衡能量转移系统还设有放电检测电路，放电检测电路检测到放电电流过大时，主芯片便会控制放电通断开关以便停止放电。

所述最高电压的电池充满电后，主芯片继续控制补电主电源的开关，可对其它低电压的电池充电至所有电池充满。

相较于现有技术，本发明具有如下优点：

1.能量转移效率高；

2.避免电池在充电的过程中反复充放电，延长电池的工作寿命；

3.基本能一次性实现电池组中的所有电池充电到设定值。

【附图说明】

图1为本发明一种电池均衡能量转移系统的电路原理图。

【具体实施方式】

请参照图1所示，为本发明较佳实施例的基本结构。本发明一种电池均衡能量转移系统100，它包括主芯片10、补电主电源20、电池选通开关30、充电状态指示器40、LED电量指示器50及放电检测电路60。

主芯片10即为单片机，当其检测到电池均衡能量转移系统外挂充电器时，开始进行电池组充电模式，此时它不断进行各待充电池电压扫描监控；并通过LED电量指示器50显示电量的多少，当检测到电池组中最高电池电压与最低电池电压达到一定电压差时，主芯片10便控制打开补电主电源20的开关进行充电器抽取能量转换恒流恒压输出，通过控制电池选通开关30对低电压的电池进行充电；同时控制充电状态显示器40指示前述所补电池的序号，如对B10低电进行补电，LED B10点亮。

当任意单体电池发生过充时，主芯片10便通过控制充电开关70对整个电池组进行停止充电，但由于充电器输出电压不受控，所以主芯片10继续控制补电主电源20的开关对低电池进行补电，直到所有电池补到设定值，此时充电完毕，即电池均衡能量转移完成。

放电时，放电检测电路60检测到有放电电流，主芯片10进入放电模式，LED电量指示器50指示最低电池电量，并由状态指示出当前所补电序号，代表此电池目前电量最低。如果放电检测电路60检测到放电电流过大，达到设定值或大于极限值，或放电过程中主芯片10检测电压达到放电最低安全极限时，主芯片10通过控制放电通断开关80，实现停止放电。

从以上的实施例中，不妨可以看出一种电池能量均衡转移的方法，其包括如下步骤：