[發(fā)明專利]一種動力電池組充電系統(tǒng)及充電方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410856636.6
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104505926A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐國卿;宋志斌;石印洲;林定方;梁嘉寧;常明;劉芬芬
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H01M10/44
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種動力電池組充電系統(tǒng)及充電方法。

背景技術(shù)

目前，隨著世界石油資源的日益枯竭，以及對于環(huán)境造成的污染，汽車、動力機(jī)車、大型機(jī)械工具等的動力源將不得不逐步擺脫石油資源的束縛而采用一些新的能源取代，這直接推動著電池產(chǎn)業(yè)的一次重大技術(shù)革命。其中，以動力鋰離子電池為主要或輔助動力源的技術(shù)是主要發(fā)展方向之一。鋰離子電池具有高電壓、高容量、循環(huán)性能好和環(huán)保等重要優(yōu)點，且循環(huán)壽命長、安全性能好，使其在便攜式電子設(shè)備、電動汽車、空間技術(shù)以及國防工業(yè)等多方面具有廣闊的應(yīng)用前景。相應(yīng)地，需要有高效、快速的動力電池充電系統(tǒng)及控制方法，現(xiàn)有技術(shù)中對動力電池組的充電方法僅是使動力電池組的電壓值達(dá)到預(yù)設(shè)值，沒有考慮將動力電池組的充電量進(jìn)行均衡，會影響動力電池組的使用壽命。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的電池組充電系統(tǒng)和方法會影響電池組使用壽命的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種動力電池組充電系統(tǒng)及充電方法，旨在解決針對現(xiàn)有技術(shù)中的電池組充電系統(tǒng)和方法會影響電池組使用壽命的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種動力電池組充電系統(tǒng)，所述動力電池組充電系統(tǒng)為電池包供電，其特征在于，所述電池包包括電量調(diào)節(jié)動力電池組和多個動力電池組，所述動力電池組充電系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)、控制器、直流變換單元、整流濾波單元、充電開關(guān)、電量調(diào)節(jié)開關(guān)、雙向直流變換器以及多個充放電開關(guān)；

所述整流濾波單元的輸入端連接外部電源，輸出端連接所述直流變換單元的輸入端，所述直流變換單元的輸出端連接所述充電開關(guān)的第一端、所述電量調(diào)節(jié)開關(guān)的第一端以及每一個充放電開關(guān)的第一端，所述充電開關(guān)的第二端連接所述電量調(diào)節(jié)動力電池組，所述電量調(diào)節(jié)開關(guān)的第二端連接所述雙向直流變換器的第一端，所述雙向直流變換器的第二端連接所述電量調(diào)節(jié)動力電池組，所述每一個充放電開關(guān)的第二端連接一個動力電池組，所述控制器的輸出端連接所述直流變換單元的控制端、所述雙向直流變換器的控制端、所述充電開關(guān)的控制端、所述電量調(diào)節(jié)開關(guān)的控制端以及所述每一個充放電開關(guān)的控制端；

在外部電源接入時，所述控制器控制所述充電開關(guān)和所述每一個充放電開關(guān)導(dǎo)通以對所述電量調(diào)節(jié)動力電池組和所述每一個動力電池組充電，所述電池管理系統(tǒng)實時采集所述電量調(diào)節(jié)動力電池組和所述每一個動力電池組的電性能參數(shù)并發(fā)送給所述控制器，當(dāng)所述控制器判定所述電量調(diào)節(jié)動力電池組或所述每一個動力電池組的電壓值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，所述控制器控制所述充電開關(guān)或電壓值已達(dá)到預(yù)設(shè)值的動力電池組所對應(yīng)的充放電開關(guān)斷開；

當(dāng)所述電量調(diào)節(jié)動力電池組和所有動力電池組的電壓值均達(dá)到預(yù)設(shè)值時，所述控制器根據(jù)所述電池管理系統(tǒng)所采集到的電性能參數(shù)計算所述每一個動力電池組的荷電狀態(tài)值和所有動力電池組的荷電狀態(tài)平均值；

當(dāng)所述控制器確定荷電狀態(tài)值高于所述荷電狀態(tài)平均值的動力電池組時，所述控制器控制所述電量調(diào)節(jié)開關(guān)導(dǎo)通，并同時控制所述荷電狀態(tài)值高于所述荷電狀態(tài)平均值的動力電池組所對應(yīng)的充放電開關(guān)逐個導(dǎo)通向所述電量調(diào)節(jié)動力電池組進(jìn)行放電，直至每一個所述荷電狀態(tài)值高于所述荷電狀態(tài)平均值的動力電池組達(dá)到所述荷電狀態(tài)平均值；

當(dāng)所述控制器確定荷電狀態(tài)值低于所述荷電狀態(tài)平均值的動力電池組時，所述控制器控制所述電量調(diào)節(jié)開關(guān)導(dǎo)通，并同時控制所述荷電狀態(tài)值低于所述荷電狀態(tài)平均值的動力電池組所對應(yīng)的充放電開關(guān)逐個導(dǎo)通，使所述電量調(diào)節(jié)動力電池組依次向所述荷電狀態(tài)值低于所述荷電狀態(tài)平均值的動力電池組充電，直至每一個所述荷電狀態(tài)值低于所述荷電狀態(tài)平均值的動力電池組達(dá)到所述荷電狀態(tài)平均值。

本發(fā)明還提供一種上述的動力電池組充電系統(tǒng)的充電方法，所述充電方法包括：

A.在外部電源接入時，所述控制器控制所述充電開關(guān)和所述每一個充放電開關(guān)導(dǎo)通，以對所述電量調(diào)節(jié)動力電池組和所述每一個動力電池組充電；

B.所述電池管理系統(tǒng)實時采集所述電量調(diào)節(jié)動力電池組和所述每一個動力電池組的電性能參數(shù)并發(fā)送給所述控制器；

C.當(dāng)所述控制器判定所述電量調(diào)節(jié)動力電池組或所述每一個動力電池組的電壓值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，所述控制器控制所述充電開關(guān)或電壓值已達(dá)到預(yù)設(shè)值的動力電池組所對應(yīng)的充放電開關(guān)斷開；

D.當(dāng)所述電量調(diào)節(jié)動力電池組和所有動力電池組的電壓值均達(dá)到預(yù)設(shè)值時，所述控制器根據(jù)所述電池管理系統(tǒng)所采集到的電性能參數(shù)計算所述每一個動力電池組的荷電狀態(tài)值和所述電池包內(nèi)所有動力電池組的荷電狀態(tài)平均值；