[发明专利]电池充放电装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池充放电装置以及利用电池充放电装置实现的电池充放电方法。

背景技术

众所周知，锂电池作为动力源，需要使用十几节至几百节的大容量电池串联而成的电池组，目前对电池组实施充放电使用同一个电路，若其中一节电池出现问题，因安全原因电池组则不能继续工作，所以没有一个功能强大的电池管理系统是无法推广使用锂电池的。但现在因种种原因，目前国内外市场上尚未见到能达到使用要求、用户满意的产品，影响了锂电池作为动力能源的推广应用。

在锂电池组的使用过程中，其使用寿命是一个关键的问题，影响其使用寿命的因素有：单体电池的质量，出厂配组的一致性，使用过程的管理和维护。现阶段对锂电池组的管理和维护基本采用主被动均衡管理，其均衡能力有限，很难满足实际需求。而且，现有技术基本采用锂电池组整体充电模式，其导致锂电池组中的单体电池有的电压高，有的电压低，即出现电压不一致的现象，这种现象对锂电池组的损害很大，大大缩短了锂电池组的使用寿命、不利于锂电池组的推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池管理系统均衡能力有限，且对整个电池组整体充电，导致电池组中的单体电池的电压不一致，使电池组受到损害并缩短电池组的使用寿命的缺陷，提供一种具有结构简单、对每一单体电池单独充电、确保充电的绝对均衡以及延长电池组的使用寿命的性能的电池充放电装置及方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种电池充放电装置，其包括一电池组，其特点在于，该电池充放电装置还包括一控制器、一电源接口、一负载接口以及与该电池组中的电池一一对应且相互连接的充放电模块，该控制器分别与每一充放电模块、该电源接口和该负载接口相连接；

每一充放电模块用于实时地采集每一充放电模块对应的电池的电压信息并将所有的电压信息传输至该控制器；

该控制器用于将每一电压信息与一第一设定电压进行比较，在每一电压信息均小于该第一设定电压时，该电源接口接入一交流电源，每一充放电模块用于对每一充放电模块对应的电池进行充电；

该控制器还用于将每一充放电模块传输来的每一电池的电压信息与一第二设定电压进行比较，在每一电压信息均达到该第二设定电压时，每一充放电模块停止对每一充放电模块对应的电池充电；

在该负载接口接入负载时，每一电池对该负载放电，该控制器还用于将每一充放电模块传输来的每一电池的电压信息与一第三设定电压进行比较，在该些电压信息中存在电压信息小于该第三设定电压时，电压信息小于该第三设定电压的电池对应的充放电模块对对应的电压信息小于该第三设定电压的电池充电，并且，该控制器还用于将每一充放电模块传输来的每一电池的电压信息与一第四设定电压进行比较，在每一电压信息均达到该第四设定电压时，每一充放电模块停止对每一充放电模块对应的电池充电，同时每一电池停止对该负载放电，最终使得每一电池的电压均一致，避免了现有技术中出现电池电压不一致的现象，大大延长了电池组的使用寿命。

其中，在本方案中，该第四设定电压小于该第三设定电压，且该第四设定电压为电池的最低保护电压。

电池组中的电池存在电压信息小于该第三设定电压时，电压信息小于该第三设定电压的电池对应的充放电模块对电压信息小于该第三设定电压的电池充电，这时实现充放电模块对电压信息小于该第三设定电压的电池充电，同时电压信息小于该第三设定电压的电池放电的功能，即电池一边充电一边放电，不过电池放电的速度大于电池充电的速度，使得电池虽然在充电，但是其电压依然在逐渐减小，最终在每一电池的电压降到该第四设定电压时，每一充放电模块停止对每一充放电模块对应的电池充电，同时每一电池停止对该负载放电，这时电池既不充电也不放电，最终达到每一电池的电压均一致。

电池一边充电一边放电且电压降至该第四设定电压的过程延长了电池组的放电时间，且减缓了电池的放空速度，使得每一电池的电压基本上同时到达该第四设定电压。

较佳地，该电池充放电装置还包括一第一开关，该第一开关用于控制该电源接口与每一充放电模块的连通，该控制器用于控制该第一开关的导通与断开；

在该电源接口接入该交流电源时，该控制器控制该第一开关导通，每一充放电模块用于对每一充放电模块对应的电池进行充电；

在每一电压信息均达到该第二设定电压时，该控制器控制该第一开关断开，每一充放电模块停止对每一充放电模块对应的电池充电。