[發明專利]動力電池的均衡充電方法及均衡系統

在審

• 申請號: 201810048130.0
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108075549A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 劉進前;邱禮泉
• 申請（專利權）人: 深圳市小牛動力科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 深圳市金筆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44297
• 代理人: 胡清方;彭友華

動力電池的均衡充電方法及均衡系統，其中系統包括主控制模塊、線路切換模塊、充電控制模塊和N個補充電路,其中，N為大于等于2的正整數；將動力電池與直流電源的正負極分別連接構成主充電回路；將直流電源通過線路切換模塊與可對每塊單體電池進行獨立充電的補充電路連接構成補充電回路；充電時，主充電回路和補充電回路同時對動力電池充電，當其中有一個單體電池的電壓達到預定電壓時，主控制模塊控制線路切換模塊停止主充電回路和相應的補充電回路工作。本發明相對于被動式均衡方法，沒有電能損耗，不存在發熱情況；相對于主動式均衡方式而言，具有線路簡單，成本低的優點。

技術領域

本發明涉及一種動力電池的均衡充電方法及均衡系統，尤其是一種動力電池的均衡充電方法及均衡系統。

背景技術

動力電池由于其體積小，電池容量高而受到市場的歡迎。動力電池是由若干個單體電池的串聯或并聯組成，由于受到現有單體電池生產工藝的影響，單體電池的性能不能做到絕對的一致，因此，單體電池在充放電過程中會逐步出現一些電性能上的差異，其充放電次數越多，則電性能的差異越大。

目前對串聯型的動力電池中的電池單元的均衡方式主要有兩種方法，一種是被動式均衡，一種是主動式均衡。被動式均衡的做法是動力電池中的最低那一個電池單元的電壓為準，利用放電電阻進行放電，達到高于最低的那個電池單元的所有其它電池單元電壓，都降低為與最低的那個電池單元相等的電壓，這種均衡方法是以消耗能量來達到均衡電池電壓的目的,這種方法的缺點是均衡速度慢，因為，電阻的大小決定了放電電流的大小，考慮到放電過程中電阻會產生大量的熱量，而不能選用阻值過小的電阻；二是電能量損耗大；主動式均衡方法，其原理是采用控制電路將動力電池中的電壓較高的電池單元的能量轉移到電壓較低的電池單元中，這種主動式均衡方法的缺點是電路復雜，元件多，造成制造成本高；一旦控制電路的邏輯順序處理不好，就會在均衡時出現短路的現象。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種全新的動力電池均衡充電方法及均衡系統。

本發明的技術方案是：提供一種動力電池的均衡充電方法，適合于串聯型的動力電池上使用，將直流電源與動力電池的正負極分別連接構成主充電回路；將直流電源通過線路切換模塊與可對每塊電池單元進行獨立充電的補充電路連接構成補充電回路；充電時，先對所有電池單元充電，當其中一個電池單元達到預定電壓時，再以這個預定電壓為準，將其余的電池單元均衡補充到預定電壓；或者，充電時，先對所有電池單元的電壓進行檢測，當發現電池單元之間的電壓存在預定壓差時，先以最高的那個電池單元的電壓為準，用補充電回路將其余的電池單元均衡補充到與最高的那個電池單元的電壓相等后，關閉補充電路，打開主充電回路,當其中有一個電池單元達到預定電壓時,主控制模塊控制線路切換模塊或者線路切換模塊將主充電回路關閉,打開其余的補充電路,將所有的電池單元都充到預定電壓:或者，充電時，先對所有的電池單元的電壓進行檢測，當發現電池單元之間的電壓存在預定壓差時，先以最高的那個電池單元的電壓為準，用補充電回路將其余的電池單元均衡補充到與最高的那個電池單元的電壓相等后，主控制模塊控制線路切換模塊或者線路切換模塊打開主充電回路和補充電路，將所有的電池單元都充至預定電壓。

作為對本發明的改進，充電時，主充電回路和補充電回路同時對動力電池充電，當其中有一個電池單元的電壓達到預定電壓時，主控制模塊控制線路切換模塊停止主充電回路充電，以及相應的補充電路也停止對該電池單元的充電；或者當線路切換模塊檢測到其中有一個電池單元的電壓達到預定電壓時，線路切換模塊停止主充電回路充電，以及相應的補充電路也停止對該電池單元的充電；只允許補充電回路對其余的尚未達到預定電壓的電池單元繼續充電，直至所有的電池單元都達到預定電壓；