[實用新型]一種多節串聯電池組用充電系統

有效

• 申請號: 202020203522.2
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN211701533U
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 彭琦
• 申請（專利權）人: 彭琦
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 曾凱

本實用新型涉及多節串聯電池組的充電技術領域，其目的在于提供一種多節串聯電池組用充電系統。本實用新型公開了一種多節串聯電池組用充電系統，包括供電電路和電池管理電路，電池管理電路的電源輸入端與供電電路的電源輸出端電連接；電池管理電路包括充電開關電路，充電開關電路分為充電輸入開關電路和充電輸出開關電路，充電輸入開關電路和充電輸出開關電路對應設置有多組。本實用新型能夠更好地為電池組提供均衡充電的功能，均衡一致性更好，效率更高，同時不會減損電池自身的充放電循環壽命。

技術領域

本實用新型涉及多節串聯電池組的充電技術領域，特別是涉及一種多節串聯電池組用充電系統。

背景技術

現有的多節串聯可充電電池，特別是鋰電池，因為存在安全和易燃易爆問題，必須在充放電過充中具備實時監控和保護，同時由于在高電壓大容量電池組應用中，需要將多個單節充電電池進行串聯或并聯，以達到高電壓和大容量目的。但是每個單節的電池在生產中不可避免的存在容量、性能和內阻的差異，所以在充電和放電過程中都會存在電壓差異。在充電后期，電壓不均衡情況尤為明顯，易發生電池損傷的問題。在充電后期，如整組電池內的單節平均電壓還未達到充滿條件、但是內部部分單節電池的電壓已經達到滿充電壓時，此時對整組電池繼續進行充電，會造成這些已達到充滿電壓的單節電池過充，極易使其損壞，甚至引發充電安全事故。

針對上述問題，現在市場中已經出現電池管理系統(Battery ManagementSystem，BMS)，用于對電池的充放電進行實時監控和保護，現有的BMS主要分為以下兩類：

a.單純的BMS：其具備最基本的BMS功能，可實現對電池的充放電管理。在充電過程中如果某個單節電池或者整組電池出現充滿或者過充，就停止充電；在放電過程中如果某個單節電池或者整組電池出現過放電，就停止放電。然而，這類BMS功能簡單，沒有為電池提供均衡充電的功能，所以在組裝生產電池組的過程中，必須要求先對被組裝的電池進行容量測試和內阻測試，并按測試結果分組使用，生產要求高、效率低。另外，這類BMS還是不能解決電池在充放電過程中的均衡差異問題，當某節電池提前充滿就停止整組電池充電時，其它電池實際還未完全充滿，所以并不能有效的發揮電池組的性能。

b.在前者基礎上增加了單節電池均衡功能的BMS，即帶均衡功能的BMS：其是在第一種BMS的基礎上增加了充電均衡功能。方法是在電池管理保護板上對應每節電池都增加了一條放電電路。當充電過充時，如檢測到某個單節電池出現過充時，就停止充電，然后打開對應這節電池的放電電路，將該電池放電到低于安全電壓，然后再恢復整組電池的充電。以此類推，每當檢測到某節電池出現過充，都用這種方法來消除這節電池的過充情況，最終讓所有電池達到最佳的充滿程度。然而，使用這種BMS后期的均衡過程很長，會延長電池組的充電時間，因為需要對電池進行放電，再恢復重新充電，如果充電過程中出現多個單節都存在過充的情況，勢必大大增加均衡充電的時間。另外，這種BMS的均衡過程實際上是讓電池進行了一次或者多次充放電循環，直接造成了該電池循環充放電壽命的損失。從市場實際情況來看，使用帶均衡功能的鋰電池組，雖然在充電過程中能較好的解決后期均衡問題，但是整組電池的循環壽命都遠遠低于采用第一種BMS的電池組的使用壽命。

因而，現有技術不能有效解決電池組內單節的充放電均衡問題，不能有效發揮電池本身的實際性能，甚至無法讓電池在用戶端達到應有的使用壽命。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術問題，本實用新型提供了一種多節串聯電池組用充電系統。

本實用新型采用的技術方案是：