[发明专利]锂离子电池组中单串电池自动均衡充电电路及充电方法

说明书

本发明涉及一种锂离子电池组中单串电池自动均衡充电电路及其充电的方法，属于锂电池充电领域。本发明采用的技术方案是，包括PLC控制器、人机交互显示屏和充电电路，人机交互显示屏和PLC控制器的交互接口相连接。充电电路包括与交流市电相连的连接插头、交流断路器、电池类型选择继电器、充电电流选择继电器、充电器和充电继电器，交流断路器的火线、电池类型选择继电器、充电电流选择继电器和充电器相串联。通过人机交互显示屏对电芯和充电电流进行选择，可切换不同充电倍率，达到单串电芯自动均衡充电目的。单串电芯的充电效率提升快。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池组中单串电池自动均衡充电电路及其充电的方法，属于锂电池充电领域。

背景技术

随着锂离子电池的迅速发展,锂离子电池组的应用范围也在不断扩展,目前常用的锂离子电池有磷酸铁锂和三元锂两种；但是受锂离子生产工艺的影响，锂离子的电压、容量的一致性问题不能得到根本的解决，随着锂离子电池组的使用时间的累加，每串之间的电压和容量的偏差会越来越大，最终导致锂离子电池的容量减少和使用寿命减短。

为了解决锂离子电池组的一致性问题，延长锂离子电池组的寿命，就需要对电池组的单串电池组进行单独充电，对电压和容量进行维护，让单串的电池组的电压和容量重新达到相同。

目前常规方法是使用单串充电器对单串电池充电，充满后，再手动更换到下一串电池，效率低且需要人员值守。

发明内容

本发明专利目的是提供一种锂离子电池组中单串电池自动均衡充电电路及其充电的方法，可实现自动化对锂离子电池组中单串电池自动均衡充电，提高单串充电的效率，提高锂离子电池组的一致性。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是，一种锂离子电池组中单串电池自动均衡充电电路， 包括PLC控制器、人机交互显示屏和充电电路，人机交互显示屏和PLC控制器的交互接口相连接；

所述充电电路包括与交流市电相连的连接插头、交流断路器、电池类型选择继电器、充电电流选择继电器、充电器和充电继电器，交流断路器的火线、电池类型选择继电器、充电电流选择继电器和充电器相串联，设有两个电池类型选择继电器，分别对应磷酸铁锂电池组和三元锂电池组,每个电池类型选择继电器对应连接两组充电电流选择继电器；

充电器的直流输出端正极接线串联充电继电器后连接于待充电锂电池组中单串电芯的正极，充电器的直流输出端负极接线串联充电继电器后连接于待充电锂电池组中单串电芯的负极，所述电池类型选择继电器、充电电流选择继电器、和充电继电器的控制接线接入PLC控制器。

作为优选，人机交互显示屏具有显示、触摸输入和输出功能，触摸输入实现对对电池类型和充电电流进行选择，通过人机交互显示屏进行启动单串电芯的充电。

作为优选，充电器设有充满电信号反馈输出接口，该充满电信号反馈输出接口连接于PLC控制器，充电器检测到单个电芯充满点后通过充满电信号反馈输出接口向外发出充满电信号，PLC控制器接受该信号并发出停止该电芯的充电信号。

作为优选，通过电池类型继电器进行不同材料电芯的电池类型选择，通过电流类型继电器对电流进行选择，进而启动内置的不同的充电器进行输出，给单串电池充电，待充电锂电池组中单串电池充满电， PLC控制器切换充电继电器到下一单串电芯进行充电。

作为优选，所述锂离子电池组中含有16个单串电池串联起来，16个单串电池正极所连的充电继电器分别为充电继电器K1、K2、K3、···K16，最后一个单串电池的负极连接充电继电器K17，充电器为四组，分别为3.6V3A磷酸铁锂充电器、3.6V5A磷酸铁锂充电器、4.2V3A三元锂充电器和4.2V5A三元锂充电器，充电电流选择继电器对应四组充电器，分别为充电电流选择继电器K20、充电电流选择继电器K21、充电电流选择继电器K22和充电电流选择继电器K23，两电池类型选择继电器为电池类型选择继电器K18和电池类型选择继电器K19。