[发明专利]电池装置及其电池平衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源电池领域，尤其涉及一种用于电动车和其他电气设备的电池装置。

背景技术

电池装置中通常包括多个串联的电池对电动车或其他电气设备的负载供电。电池均衡是指对串联电池中不同的电池（或电池组）采用差分电流。串联电池中每个电池的电流通常是一样的，因此必须给电池增加额外的元件和电路来实现电池均衡。在电池的使用过程中，由于电池的个体差异、温度差异等原因造成电池端电压不平衡，为了避免这种不平衡趋势的恶化，需要均衡串联电池组各个电池特性，延长电池的使用寿命。电池均衡主要解决”充不饱、放不完”的问题，所谓“充不饱”是指个体差异较大的电池首先达到充电限制电压，充电停止，造成其它电池不能充电，电池不能得到有效的充电；所谓“放不完”是指个体差异较大的电池首先达到放电截止电压，造成其它电池不能放电，能量不能完全释放。由此可见当串联电池中的电池不均衡时，它的可用容量将减少，串联电池中容量最低的电池将决定串联电池的总容量。在不均衡串联电池中，一个或几个电池会在其它电池尚需充电时便已达到最大容量。而在放电时，未完全充电的电池又会比其它电池先放完电，使电池装置中因电压不足而提前停止供电。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种平衡效率高的电池装置及电池平衡方法。

本发明的实施例提供一种电池装置，包括：

至少两个串联连接的电池；

并联于每个电池两端的均衡电路，所述均衡电路导通时，电池进行放电；

一控制单元，与每一电池电性连接以采集每个电池的电压；电池充电时，所述控制单元采集每个电池的电压，找到电压最低的电池，并控制电压大于最低电压的电池两端的均衡电路导通，直至所有电池的电压小于等于电压最低的电池的电压，所述控制单元控制所有的均衡电路截止。

作为一种优选方案，所述控制单元在找到电压最低的电池前判断是否有电池的电压大于等于一预定电压，如果有电池的电压大于等于所述预定电压，才找电压最低的电池，如果没有电池的电压大于等于所述预定电压，对所有电池充电。

作为一种优选方案，所述控制单元包括与电池数量对应的采集端，所述控制单元通过所述采集端采集每个电池的电压。

作为一种优选方案，所述控制单元包括与电池数量对应的控制端，所述控制单元通过所述控制端控制与对应电池并联的均衡电路的导通及截止。

作为一种优选方案，所述均衡电路包括第一三极管、第二三极管、第一及第二电阻，所述第一三极管的基极连接所述控制单元的对应控制端，所述第一三极管的集电极通过所述第一电阻连接所述第二三极管的基极，所述第一三极管的发射极连接对应电池的负极，所述第二三极管的发射极连接对应电池的正极，所述第二三极管的集电极通过所述第二电阻连接所述电池的负极。

作为一种优选方案，所述均衡电路还包括第三及第四电阻，电池的正极通过所述第三电阻及第四电阻接地，所述第三电阻及第四电阻之间的节点连接所述控制单元的采集端。

本发明的实施还提供一种应用于如上所述的电池装置的电池平衡方法，包括：

采集各个电池的电压；

读取电压最小的电池电压Vmin；

导通与电池电压大于Vmin的电池并联的均衡电路，直至所有电池的电压小于等于Vmin，使导通的均衡电路截止。

作为一种优选方案，读取电压最小的电池电压Vmin步骤之前还包括：

判断是否有一个电池的电压大于等于一预定电压；

如果有一个电池的电压大于等于所述预定电压，停止充电，执行采集各个电池的电压的步骤。

作为一种优选方案，如果没有电池的电压大于等于所述预定电压，对所有电池进行充电。

作为一种优选方案，导通与电池电压大于Vmin的电池并联的均衡电路直至所有电池的电压小于等于Vmin后重新对电池进行充电。

本发明的实施例动态调整均衡电路的起始电压，始终选取电池停止充电时，最低的一个电池电压作为均衡电路的起始电压，在静止足够长的时间之后，可以保证所有的电池达到均衡状态，而且在电池达到均衡状态之后，再次启动充电过程，把所有电池均充电到预定电压。本发明的电池装置结构简单、平衡效率高。

附图说明

附图中：

图1示出本发明一实施例的电池装置的电路图。

图2示出本发明的一实施例的电池平衡方法的流程图。

主要元件符号说明