[发明专利]电池组用充电均衡电路、方法及放电均衡电路、方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池组维护领域，特别地，涉及一种电池组用充电均衡电路、方法及放电均衡电路、方法。

背景技术

当今，一个动力电池组通常包括多节相互串联的电池单元，广泛的应用于混合动力车、电动汽车的工地。由于电池在加工制造过程中所使用的材质不均，及每个电池单元在使用过程中的充电状态、端电压、阻抗和温度特性等各方面的差异，会造成这些电池单元之间的不均衡。这种不均衡现象将使得整个电池组的容量减小、寿命缩短。因此，在动力电池组中需要应用电池均衡电路对其进行调节，以保持动力电池组的容量，延长电池组的寿命。

而现今串联电池组中由于木桶定律的局限，确切的说是整个电池组的放电容量局限于最低容量的单体电池，当一个单体电池达到下限电压，至整个电池组都不能供电，且单个电池的过充电或者过放电亦会影响整个电池组的使用寿命，大大的限制了电池组的使用效率，同时电池组性能对电池一致性依赖高，造成动力电池的使用局限。

发明内容

本发明目的在于提供一种电池组用充电均衡电路、方法及放电均衡电路、方法，以解决现有技术中动力电池组对单体电池的一致性要求高且电池组在充电过程中容易导致过充导致不均衡及放电过程中容易受木桶定律的限制导致使用效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种电池组用充电均衡电路，用于对电池组充电时进行均衡控制，包括：电池电压检测单元、充电均衡控制单元、使能控制单元及主控制器；

电池电压检测单元，用于检测电池组的每块电池的电压值并将检测结果传递给主控制器；

主控制器，用于接收来自电池电压检测单元的检测结果，并根据检测结果中电压值最高的电池和电压值最低的电池的信息生成控制信号给使能控制单元；其中，控制信号用于控制电池组中电压值最高的电池给电压值最低的电池充电；

使能控制单元，用于根据控制信号驱动充电均衡控制单元在电池组充电时对电池组的电池进行均衡充电。

进一步地，充电均衡控制单元包括电容模块及开关切换模块，开关切换模块受使能控制单元的使能信号控制，用于将电池组中电压值最高的电池与电压值最低的电池连接至电容模块，以使得电压值最高的电池经电容模块对电压值最低的电池均衡充电。

进一步地，开关切换模块包括多组控制开关，每组控制开关与电池组中的单个电池对应，用于将该电池的正极、负极分别连接至电容模块的两端。

进一步地，主控制器经控制局域网CAN与电池电压检测单元及使能控制单元连接，主控制器设有人机交互单元，用于显示充电过程中电池组各电池的电压信息。

根据本发明的另一方面，提供一种电池组用放电均衡电路，用于对电池组放电时进行均衡控制，包括：电池电压检测单元、放电均衡控制单元、使能控制单元及主控制器；

电池电压检测单元，用于检测电池组的每块电池的电压值并将检测结果传递给主控制器；

主控制器，用于接收来自电池电压检测单元的检测结果，并根据检测结果中电压值最低的电池的信息生成控制信号给使能控制单元；其中，控制信号用于控制电池组中电压值最低的电池在电池组放电时被剔除；

使能控制单元，用于根据控制信号驱动放电均衡控制单元在电池组放电时剔除电池组中电压值最低的电池。

进一步地，放电均衡控制单元包括用于设置在电池组的电池问的多组控制开关，每组控制开关包括用于控制相邻电池间的串联连接第一开关、第二开关，及用于短接电池的正负极的第三开关；第一开关、第二开关分别串接于对应的电池的正极端、负极端。

进一步地，主控制器经控制局域网CAN与电池电压检测单元及使能控制单元连接，主控制器设有人机交互单元，用于显示放电过程中电池组各电池的电压信息和/或用于提示失效电池的提示信息。

根据本发明的另一方面，还提供一种电池组用充电均衡方法，用于对电池组充电时进行均衡控制，包括：

对电池组进行充电，检测电池组中各电池的电压值；

判断电池组是否需要进行均衡充电，通过比较电池组中电压值最高的电池与电压值最低的电池问的电压差值是否超过预设阈值来判断，若超过则进行均衡充电；

通过电容将电池组中电压值最高的电池对电压值最低的电池进行均衡充电。

根据本发明的另一方面，还提供一种电池组用放电均衡方法，用于对电池组放电时进行均衡控制，包括：

对电池组进行放电，检测电池组中各电池的电压值；