[发明专利]动力电池组均衡充电方法及设备

说明书

技术领域

 本发明涉及一种动力电池组均衡充电方法及设备，属于电池检测领域。

背景技术

由于锂离子电池具有能量密度大、工作温度高、工作环境恶劣等优势，加上以人为本的安全理念，所以用户对电池的安全性提出了非常高的要求，在电动车动力电池的管理系统方面，由于电动车动力电池的工作电压是12V或24V，而单体动力锂离子电池的工作电压是3.6V-4.2V之间，因此必须由多个电池串联而提高电压，但由于电池的一致性差异，使用过程中难以完全均一的充放电，因此导致串联的电池组内的单体电池会出现充放电不平衡的状况，电池会出现充电不足和过放电现象，而这种状况会导致电池性能的急剧恶化，最终导致整组电池无法正常工作，甚至报废，从而大大影响电池组的使用寿命和可靠性，而已往的均衡充电方法对电池组的均衡作用很不明显，还存在严重的过充和欠充问题，这个问题的存在使锂离子电池不再安全。

发明内容

为了克服动力电池组均衡充电的不足，本发明提供动力电池组均衡充电方法及设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

本发明提出一种动力电池组均衡充电方法及设备，包含：控制器、AC-DC电源、均衡充电电路、继电器（JQ1）、继电器（JQ2）、声光报警单元，见附图1。

下面参照附图1，说明本发明工作过程：

首先确定要充电电池组的内部连接方式，根据内部连接的方式与本发明设备连接好，充电时启动设备后控制器会自动控制继电器切换单元切换到半数电池充电，当某节电池充满后均衡充电电路会给控制器一个已充满电的信号，当这半数电池全部均衡充电结束后控制器就会控制继电器（JQ1）和（JQ2）切换到余下的半数电池充电，充电结束后控制器会控制继电器（JQ1）和（JQ2）切换给所有的电池充电这样当所有的电池均衡充电结束后控制器就会控制声光报警单元进行声光报警通知操作者本次对电池组均衡充电结束。

根据以上工作过程，以下说明设备工作的基本原理：

动力电池组均衡充电方法及设备在工作时采取一种充电手段，整个电池组在充电时只给半数电池充电，这种方法可以保证均衡充电电路在有充电电流时消除电路阻抗对电池电压采样的影响，提高对电池电压采样精度，保证均衡充电电路不会错误的对电池充电，防止电池组在充电过程中出现过压和过流现象，当这半数电池均衡充电结束后再转向另半数电池进行均衡充电，充电结束后控制器会得到均衡充电电路的工作状态指示信号，整个电池组均衡充电结束后控制器就会控制声光报警单元进行报警，提醒操作者电池组均衡充电完毕。

上述的只给半数电池充电是指在电池采用串联的方式组成的电池组中任意一个电池相邻的两个电池不充电。    

本发明的有益效果：

能从根本消除电池组的过充、欠充现象。

附图说明：

附图1是动力电池组均衡充电方法及设备的组成部分示意图。

具体实施方式：

为了使本发明的技术方案更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明，此处所描述的具体实例，仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例:

首先确定要充电电池组的内部连接方式，根据内部连接的方式与本发明设备连接好，充电时启动设备后控制器会自动控制继电器切换单元切换使电池0、电池2、电池4对应的AC-DC电源工作为电池0、电池2、电池4充电提供能量，当电池2充满后均衡充电电路会给控制器一个已充满电的信号，当电池0、电池2、电池4全部均衡充电完毕后控制器控制继电器切换单元使电池1、电池3、电池5对应的AC-DC电源工作为电池1、电池3、电池5充电提供能量待到电池1、电池3、电池5均衡充电结束后控制器会控制继电器切换单元所有的电池都进行均衡充电，这样当所有的电池均衡充电结束后控制器就会控制声光报警单元进行声光报警通知操作者本次电池组均衡充电结束。

已往的均衡充电方法是给所有的电池同时充电，这时根据附图1可计算出每节电池的实际电压，这时的均衡充电电路的采样电压为3.65V这时就会出现问题了，电池0的电压V0=3.65V+I0*R00+(I0-I1)*R01，电池1的电压V1 =3.65V+(I2-I3)*R02+(I2-I1)*R01，电池2的电压为 V2=3.65V+(I2-I3)*R03+(I2-I1)*R02，通过分析发现，在充电过程中，像这种串联充电加均衡的方式，最终的结果会导致电池根本无法均衡，由于均流电流在不断增大，电池实际电压与检测值之间的差会越来越大的，所以向这样的充电方式不但达不到均衡电池的效果，而且一旦均衡电路起作用，电池将偏差越来越大。