[实用新型]一种用于平衡电池模块之间的压差的充电电路

说明书

本实用新型公开了一种用于平衡电池模块之间的压差的充电电路及其充电方法，其包括至少两个依次串联的充电单元，串联的所述至少两个充电单元的一端接入电池系统正极总线，另一端接入电池系统负极总线，这样，本实用新型通过对依次串联的充电单元中的继电器进行合理的断开和闭合，能够将已经充满电的电池模块从充电回路中隔绝出来，从而确保电池系统中的每一个电池模块的电压都达到充电限制电压，避免直接对依次的串联的电池模块同时进行充电容易造成的电池模块之间压差过大的问题，本实用新型能够在充电的同时，确保每个电池模块电压一致，缩短了处理电池系统压差问题的时间，保证了纯电动车的正常的续驶里程。

技术领域

本实用新型属于锂离子储能电池技术领域，具体涉及一种用于平衡电池模块之间的压差的充电电路。

背景技术

动力电池系统作为纯电动车的能量存储单元，主要起到存储电量的作用，动力电池系统存储的电量越多则续航里程越远；电池系统本身的荷电能力是由电池系统内部串联和并联的电池模块的数量决定的，动力电池系统可储存的电量不仅与电池系统本身的荷电能力有关系，还与电池系统内部各电池模块的一致性也有关系，这里电池模块的一致性包括电压的一致性、内阻的一致性、容量一致性、自放电率一致性等；以电压一致性为例，对于同样容量、内阻的电池模块，电压可以代表其荷电量的多少，电压高则表示其荷电量高，电压低则表示其荷电量低；在同一套电池系统中若由于电池芯本身自放电率不一致或使用环境温度的不一致会导致电池系统在长期使用后出现各电池模块电压不一致的情况，随着使用时间的延长电池系统内部各电池模块间压差将会越来越大。

在锂电池行业中，电池管理系统为battery management system，其缩写为BMS；主控模块为battery control unite，其缩写为BCU；从控模块为battery management unite，其缩写为BMU；电池管理系统BMS由主控模块BCU、从控模块BMU、通讯线以及电源供应线组成。

当前行业内各厂家BMS都是根据BMU传递过来的最高单体电压状况决定充电电流大小，最高单体电压达到充电限制电压时BMS向充电设备请求充电电流为0；充电时，由于各电池模块是串联在一起，电池系统内部电流是一致的，电压高的模块由于本身荷电量高将较快达到充电限制电压，导致电池系统充电停止，同时BMS自动校准电池系统SOC为100％，实际整个电池系统内部其它电压较低的电池模块均未充满电，电池系统处于伪100％SOC状态。

当前行业内各厂家BMS都是根据BMU传递过来的最低单体电压状况决定放电电流大小，最低单体电压达到放电截止电压时BMS向整车控制器请求放电电流为0；放电时，由于各电池模块是串联在一起，电池系统内部电流是一致的，电压低的模块由于本身荷电量低将较快达到放电截止电压，导致电池系统放电停止，实际整个电池系统内部其它电压较高的电池模块均未放完电，电池系统处于伪空电状态。

由于成本和逻辑控制问题，当前行业内主流BMS厂家都追求被动均衡或不带均衡功能的BMS产品；因此，随着使用时间延长电池系统压差问题将会越来越明显，导致放电窗口变窄，放电电量变少，进而导致纯电动车续航里程变短。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于平衡电池模块之间的压差的充电电路。

本实用新型提供的一种用于平衡电池模块之间的压差的充电电路，其包括至少两个依次串联的充电单元，串联的所述至少两个充电单元的一端接入电池系统正极总线，另一端接入电池系统负极总线。

优选地，所述充电单元包括电池模块、从控模块BMU、串联继电器nKs、并联继电器nKp，所述串联继电器nKs与电池模块串联，所述并联继电器nKp与电池模块和串联继电器nKs并联，所述从控模块BMU分别与串联继电器nKs和并联继电器nKp连接用于分别控制串联继电器nKs和并联继电器nKp的断开及闭合。

优选地，其还包括主控模块BCU，所述主控模块BCU与从控模块BMU通讯连接。