[發明專利]電池均衡充電的控制方法

有效

• 申請號: 201610256468.6
• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN107306040B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 會國濤;張化光;宋睿卓
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 北京展翅星辰知識產權代理有限公司 11693
• 代理人: 王文生

本發明提供了一種電池均衡充電的控制方法，采用的電池均衡充電裝置包括：控制器、多個充電均衡部件，其中，所述控制器內預設每個電池單元的充電參考電壓，在充電過程中，將實時采集的每個電池單元的實時充電電壓與每個電池單元的充電參考電壓相比較，獲得每個電池單元實時充電電壓與其充電參考電壓之間的第一差值，以及將不同的電池單元的實時充電電壓兩兩進行比較，從而獲得每個電池單元的實時充電電壓與其他電池單元的實時充電電壓之間的第二差值，所述控制器基于上述第一差值和第二差值，對所述多個充電均衡部件進行控制，使得充電均衡部件與所述電池單元并聯的阻抗改變，從而將第一差值和第二差值減小。

技術領域

本發明涉及新能源領域，具體的電池的充電裝置和方法。

背景技術

電池均衡充電設計作為電池管理系統設計中的重要部分受到了很多研究學者和工程師的關注。均衡充電的意義主要體現在兩點：1.通過合理的方式防止電池出現過充從而實現對電池的保護；2.多路電池在充電完成后基本要達到一致，最好是能夠同時達到電量100％。隨著時代的發展，正確的均衡系統不僅要保證充電過程平穩，而且最好能夠在盡量短的時間內完成。均衡時間和充電均衡平穩性之間是相關且相矛盾的，如果想獲得更好的平穩性，那么就要加長整體充電時間。反之，想要獲得更短的充電時間，那么均衡過程的平穩性的保證就很困難。如何舍取，不僅要根據實際的電池自身的特性來考慮，而且能否形成有效的充電控制方法也是特別關鍵的。目前采用的均衡充電方法不能很好的解決上述問題。

發明內容

為了解決現有技術的問題中的至少一個方面，本發明的發明人提出了一種電池組的充電均衡控制裝置及方法。

具體的，在本發明的實施方式中提出了一種電池均衡充電裝置，其包括：控制器，所述控制器采集進行充電的電池組中的每個電池單元的實時充電電壓；多個充電均衡部件，所述多個充電均衡部件的每一個設置成與一個所述電池單元并聯；其中，所述控制器內預設每個電池單元的充電參考電壓，在充電過程中，將實時采集的每個電池單元的實時充電電壓與每個電池單元的充電參考電壓相比較，獲得每個電池單元實時充電電壓與其充電參考電壓之間的第一差值，以及將不同的電池單元的實時充電電壓兩兩進行比較，從而獲得每個電池單元的實時充電電壓與其他電池單元的實時充電電壓之間的第二差值，所述控制器基于上述第一差值和第二差值，對所述多個充電均衡部件進行控制，使得充電均衡部件與所述電池單元并聯的阻抗改變，從而將第一差值和第二差值減小。

在本發明的具體實施方式中，所述充電均衡部件包括多個電阻以及開關元件串并聯形成。

另外一方面，本發明還提供了一種電池均衡充電的控制方法，其中，所述方法采用前述的電池均衡充電裝置，以及所述方法包括如下步驟：步驟1：對電池組開始進行充電；步驟2：采集電池組中的每個電池單元的電壓值；步驟3：在充電過程中，控制器采集電池組中的每個電池單元的實時充電電壓，并將該電壓值與控制器內預設的電池單元的充電參考電壓相比較，并獲得每個電池單元實時充電電壓與其充電參考電壓之間的第一差值，以及將不同的電池單元的實時充電電壓兩兩進行比較，從而獲得每個電池單元的實時充電電壓與其他電池單元的實時充電電壓之間的第二差值，在充電時間內，對每個電池單元的第二差值求和，獲得每個電池單元的第二差值的累計值，從而確定累計值最大的電池單元，如果在充電T時間內，累計值最大的電池單元始終為同一電池單元，這表明該電池組無法使用，控制器控制充電過程終止；步驟4：控制器利用充電均衡部件調整每個電池單元的充電電流，使得上述第一差值和第二差值變小；步驟5:當每個電池單元達到充電上限時,充電完成。

在本發明的具體實施方式中，在步驟4中，對充電均衡部件進行如下設置以使得上述第一差值和第二差值變小：若某一電池單元滿足如下條件時，控制器控制充電均衡部件中的多個電阻使得其在該電池單元兩端的阻抗最小：在某一時刻，該電池單元的實時充電電壓高于預設的電池單元的充電參考電壓并且從充電開始至該時刻該電池單元的第一第二差值的累計值大于0。