[发明专利]汽车锂电池充满静态平衡方法以及平衡系统

说明书

技术领域

本发明属于动力电池管理技术领域，具体涉及一种汽车锂电池充满静态平衡方法以及平衡系统。

背景技术

汽车锂电池的状态分为充电状态、充满静态、以及放电状态，所述充满静态是指：电池组两端的外接电源充电结束后，充电器仍然连接在电池组两端的情况。

为达到电动汽车等大功率设备运行时电压、功率及能量的要求，电池组多由大量动力电池串接组成使用。虽然随着技术工艺的提高，电池之间的差异逐渐减小，但是，在当前制作工艺水平下，仍难保证每节电池特性完全一致。尤其是在工况运行条件下，频繁地进行不规则的充电、放电，电池组工作一段时间后电池之间的差异会恶化，从而，使得电池组的使用效率降低，寿命减小。

电池之间的不一致性不可能完全消除，尤其这种不一致性是在其生产之初便已存在。为了保障电池组的应用寿命，电池管理系统就应运而生，它主要工作就是发现电池之间的差异并缩小，也就是通常所称的电池均衡技术。

目前，对汽车理电池充电都是通过一路外接直流电源，加载在电池组两端对整个电池组进出充电，当电池组充电达到饱和状态时，外接直流电源就没有办法再对电池组进行充电。

虽然，电池组中的某些单体电池两端的电压已经达到4.2V，但可能这些单体电池仍然没有完全充满，如果不将其满充，可能在以后多次反复放电、充电过程中进一步放大，加剧各个单体电池之间的不一致性，进而影响电池组的寿命。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一目的在于提供一种使各个单体电池都达到满充的汽车锂电池充满静态平衡方法，本发明的第二目的在于提供一种与所述汽车锂电池充满静态平衡方法相对应的平衡系统。

为实现本发明的第一目的，本发明所采用技术方案如下：

一种汽车锂电池充满静态平衡方法，用于平衡汽车锂电池组处于静态时各单体电池之间的差异，所述电池组包括多个串联在一起的单体电池；所述电池组充电结束后，在每个单体电池两端分别加载一个补偿电源对各个单体电池进行补偿充电，直至所有单体电池完全充满为止。

所述汽车锂电池充满静态平衡方法中，所述单体电池完全充满的判别步骤如下：

采集所述单体电池两端的电流信号；

将所述单体电池两端的电流值与预设的电流阈值进行比较，如所述电流值小于所述电流阈值，则所述单体电池处于完全满充状态。

为实现本发明的第二目的，本发明所采用技术方案如下：

一种汽车锂电池充满静态平衡系统，用于平衡汽车锂电池组处于静状态时各单体电池之间的差异，所述电池组包括多个串联在一起的单体电池，在所述电池组两端外加一外接直流电源进行充电；

该平衡系统包含：下位机、上位机、开关电路、以及DC-DC直流变换电路；所述DC-DC直流变换电路的输入端与所述外接直流电源电连接，其输出端通过一所述开关电路与每个单体电池连接，对各个单体电池进出补偿充电；所述下位机与各个所述单体电池的两端连接，采集各个所述单体电池两端的电流信号，并传输给所述上位机；如所述上位机接收到的第一单体电池的电流值小于设定的电流阈值，则所述上位机控制所述开关电路与所述DC-DC直流变换电路停止对所述第一单体电池进行补偿充电，直至所有单体电池两端的电流值都小于设定的电流阈值为止。

所述汽车锂电池充满静态平衡系统，在所述上位机上还连接有一温度传感器。

所述汽车锂电池充满静态平衡系统，在所述上位机上还设置有一显示模块。

所述汽车锂电池充满静态平衡系统，所述下位机为PLC或单片机。

所述汽车锂电池充满静态平衡系统，所述上位机为一包含有CPU的主控模块。

所述汽车锂电池充满静态平衡系统，所述开关电路为一场效应管。

本发明在电池组充电结束后(即是：加载在电池组两端的外接直流电源没有办法再向电池组灌入电流时)，在每个单体电池两端分别加载一个补偿电源对各个单体电池进行补偿充电，使没有充满的单体电池能够进一步充满，从而使得所有单体电池再每次充电过程中，都能够完全充满。

本发明在现有外接一个直流电源为整体电池组充电的基础之上，在每个单体电池两端叠加了一个由DC-DC直流变换电路与开关电路串联构成的补偿充电电源，单独为没有充满的每一单体电池进行补电。

本发明充满静态平衡系统中的下位机、上位机、开关电路、以及DC-DC直流变换电路都是配合本发明方法的硬件装置。