[发明专利]一种动力电池组均衡充电系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源汽车动力储能电源领域，特别是涉及一种动力电池组均衡充电系统及方法。

背景技术

蓄电池一般成组使用，由于制造和使用因素，蓄电池组中各个单体电池性能存在不一致性，而现有电池使用和维护是对整组蓄电池进行的，由于不一致性的存在，导致蓄电池组中单体蓄电池在充电过程中存在个别电池充电不足的现象，从而影响蓄电池组的使用寿命。

动力电池组在新能源汽车领域中，由于动力电池组特有的电化学特性，即使出厂前厂家已经通过生产工艺保证了电池的成组一致性，在传统的串联充电方式下充电仍会普遍存在效率低、寿命短的现象。因此，需要对充电后的动力电池组进行均衡维护，对电量不足的电池补充充电，使各个动力电池的电压达到同一水平，保证各个单体电池性能的一致性。

电池在快速充电的过程中多采用串联充电，然而因为串联充电容易导致电池组的电压不均衡，所以在均衡维护的过程中一般不再采用串联充电的方式，而是采用并联充电。然而采用并联的手段进行均衡维护，需要将N个动力电池按序号分成奇数组和偶数组，采用奇数组和偶数组分别充电的方法，即奇数组充电时，偶数组停止充电，相反偶数组充电时，奇数组停止充电。然而该均衡充电方式在某一个时刻只能选择对奇数组充电或对偶数组充电，充电效率过低，充电时间过长。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力电池组均衡充电系统及方法，可以同时对每个电池进行充电，提高了充电效率，减少了充电时间。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种动力电池组均衡充电系统，包括：数据处理装置、电池信息采集装置、充电器、充电控制装置；各个动力电池串联连接在一起；各个所述充电器分别与各个所述动力电池并联连接，所述充电控制装置与各个所述充电器的输入端连接，并与供电电源的输出端连接，用于在所述数据处理装置的控制下，通断各个所述充电器与所述供电电源的连接；所述电池信息采集装置与每个动力电池相连，用于当所述数据处理装置控制所述充电控制装置断开所有所述充电器与所述供电电源的连接时，采集每个所述动力电池的电压信息，并将所述电压信息输出到所述数据处理装置；所述数据处理装置将每个所述动力电池的电压信息分别与预设基准电压进行对比，当所述电压信息小于所述预设基准电压时，控制所述充电控制装置导通对应充电器与所述供电电源的连接。

可选的，所述系统还包括数据存储装置，所述数据存储装置用于存储所述预设基准电压。

可选的，所述系统还包括光电隔离装置，所述光电隔离装置的输入端与所述数据处理装置相连，输出端与所述充电控制装置相连，用于对所述数据处理装置输出到所述充电控制装置中的控制信号进行电气隔离。

可选的，所述系统还包括显示装置，所述显示装置采用触摸屏，用于将所述预设基准电压录入所述数据存储装置中；还用于显示所述电池信息采集装置采集的所述动力电池的电压信息。

本发明还公开了一种动力电池组均衡充电方法，应用于动力电池组均衡充电系统；所述方法包括：

在充电过程中，按照预设的时间间隔定期控制所述充电控制装置断开所有所述充电器与所述供电电源的连接，使所述系统进入停止充电时间；

在所述停止充电时间内，控制所述电池信息采集装置采集每个所述动力电池的电压信息；

在所述停止充电时间内，将所述电压信息与预设基准电压进行对比，得到对比结果；

当所述对比结果表示所述电压信息小于所述预设基准电压时，控制所述充电控制装置导通对应的所述充电器与所述供电电源的连接，继续充电；当所述对比结果表示所述电压信息大于或等于所述预设基准电压时，控制所述充电控制装置持续断开对应的所述充电器与所述供电电源的连接，停止充电。

可选的，所述停止充电时间为0.1秒。

可选的，在所述按照预设的时间间隔定期控制所述充电控制装置断开所有所述充电器与所述供电电源的连接，使所述系统进入停止充电时间之前，还包括：

获取所述预设的时间间隔、所述停止充电时间和所述预设基准电压；

将所述预设的时间间隔、所述停止充电时间和所述预设基准电压存储到所述数据存储装置中。

可选的，在所述当所述对比结果表示所述电压信息小于所述预设基准电压时，控制所述充电控制装置导通对应的所述充电器与所述供电电源的连接，继续充电之后，还包括：

当所述对比结果表示所述电压信息大于或等于所述预设基准电压时，记录对应的动力电池的编号，标记为满电量电池；