[实用新型]一种电池电量均衡电路及电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池电量均衡电路及电池系统。

背景技术

目前电动汽车动力电池一般由多节较大容量电池单体串联而成，理想电池组中各单体的工作电压、实际容量都一致，但实际的电池组在出厂时很难保持所有电池单体完全一致，而且随着电池组充放电次数的增加，电池组内电池单体的不一致性将逐渐增大。研究表明，在生产过程中，工艺和材料的问题使得电池之间的活性物质、隔膜、电解液等存在微小差异，在电池组充放电过程中，容量小的或内阻高的单体容易产生过冲、过放，而容量较大的单体容易产生欠充欠放，更加导致电池单体间的不一致，即不均衡。

在不断的充放电循环中，电池组的不均衡现象进一步加大，进入恶性循环。在动力电池组应用中，由于存在“木桶效应”，即电池组的特性由最差的电池决定，一组由寿命为2500次充放电寿命的电池单体组成的电池组，在完全没有均衡控制并且充电时无过充的情况下，实际使用寿命只有300次。电池的不均衡性将直接导致电池组寿命缩短、不安全性增加，使得动力电池组成为动汽车产业化、市场化的瓶颈。

正是由于锂离子动力电池组串联使用时容量不均衡的问题大大限制其广泛应用，因而加入均衡电路是有效的解决方法。尤其是对于大容量的锂电池组，价格昂贵，更是需要有效可靠的均衡电路与均衡策略。

均衡电路的研究随着电池的广泛使用早就已经起步，现有技术中的电池电路均衡方法主要是利用分流电阻来进行的，该方法简单可靠，是工业界常用的均衡方法，因此，在小容量、低电压的应用场合，电阻分流法因为其实现简单、成本低廉成为最主流的方案。

但现有技术中的电阻分流法由于采用电阻进行电量均衡，因此能耗很大，明显存在效率较低的缺点，在大容量、高电压的场合，电阻分流法显然是不可取的。

因此，亟需提供一种电池电量均衡电路及电池系统以解决上述问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种电池电量均衡电路及电池系统，以解决上述问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电池系统，包括：多个电池；多个电容，分别对应于一电池；第一开关系统，分别将每一电容与对应的电池并联连接；第二开关系统，将多个电容并联连接。

其中，第一开关系统包括多个第一开关以及多个第二开关，每一第一开关与每一第二开关分别对应于一电池以及一电容，每一第一开关选择性连接对应的电池的正极与对应的电容的第一极板，每一第二开关选择性连接对应的电池的负极与对应的电容的第二极板。

其中，每一第一开关的第一端连接对应的电池的正极，每一第一开关的第二端连接对应的电容的第一极板，每一第二开关的第一端连接对应的电池的负极，每一第二开关的第二端连接对应的电容的第二极板。

其中，第二开关系统包括多个第三开关以及多个第四开关，每一第三开关与每一第四开关对应于一电容，并且每一第三开关的第一端与对应的电容的第一极板连接，每一第四开关的第一端与对应的电容的第二极板连接，并且多个第三开关的第二端相互连接，多个第四开关的第二端相互连接。

其中，在第一开关以及第二开关闭合，且第三开关以及第四开关打开时，电池与对应的电容并联连接，在第一开关以及第二开关打开，且第三开关以及第四开关闭合时，电容并联连接。

为解决上述技术问题，本发明采用的另外一个技术方案是：提供一种电池电量均衡电路，用于对多个电池进行电量均衡，均衡装置包括：多个电容，分别对应于一电池；第一开关系统，分别将每一电容与对应的电池并联连接；第二开关系统，将多个电容并联连接。

其中，第一开关系统包括多个第一开关以及多个第二开关，每一第一开关与每一第二开关分别对应于一电池以及一电容，每一第一开关选择性连接对应的电池的正极与对应的电容的第一极板，每一第二开关选择性连接对应的电池的负极与对应的电容的第二极板。

其中，每一第一开关的第一端连接对应的电池的正极，每一第一开关的第二端连接对应的电容的第一极板，每一第二开关的第一端连接对应的电池的负极，每一第二开关的第二端连接对应的电容的第二极板。

其中，第二开关系统包括多个第三开关以及多个第四开关，每一第三开关与每一第四开关对应于一电容，并且每一第三开关的第一端与对应的电容的第一极板连接，每一第四开关的第一端与对应的电容的第二极板连接，并且多个第三开关的第二端相互连接，多个第四开关的第二端相互连接。