[发明专利]动力电池组的均衡充放电系统及均衡充放电方法

权利要求书

1.一种动力电池组的均衡充放电系统，其特征在于：它包括电池管理系 统、开关控制器和开关阵列、充放电端口、充电器和放电器，其中：

电池管理系统采集动力电池组中串联连接的各单体电池的电压信息并将 电压信息传送给开关控制器；

开关控制器根据接收的电压信息来控制开关阵列，使动力电池组中的待充 电和待放电的单体电池逐一经由开关阵列与充放电端口相通，其中，待充电的 单体电池的电压偏差值小于0且绝对值大于偏差控制阈值，待放电的单体电池 的电压偏差值大于0且大于偏差控制阈值；

充放电端口分两路，一路与充电器连接，另一路与放电器连接，充放电端 口与充电器连接的线路上设有第一开关，充放电端口与放电器连接的线路上设 有第二开关，第一开关和第二开关的打开与闭合受开关控制器控制，其中，当 存在待充电的单体电池时，第一开关闭合而使待充电的单体电池经由开关阵 列、充放电端口、第一开关与充电器连通，当存在待放电的单体电池时，第二 开关闭合而使待放电的单体电池经由开关阵列、充放电端口、第二开关与放电 器连通。

2.如权利要求1所述的均衡充放电系统，其特征在于：

所述开关控制器为单片机、嵌入式控制器。

3.如权利要求1或2所述的均衡充放电系统，其特征在于：

所述开关阵列包括双路触点常开继电器，每个所述单体电池配有一个双路 触点常开继电器，其中：对于单体电池及为其配设的双路触点常开继电器而言， 双路触点常开继电器的线圈两端分别与电源的正极、所述开关控制器的相应控 制端连接，双路触点常开继电器的第一路常开触点的两端分别与单体电池的正 极、充放电端口的内侧正端连接，第二路常开触点的两端分别与单体电池的负 极、充放电端口的内侧负端连接。

4.如权利要求1或2所述的均衡充放电系统，其特征在于：

所述开关阵列包括多选一电子开关，所述动力电池组中的所有单体电池分 成多组，每组对应配设有两个多选一电子开关，每组中的每个单体电池与该两 个多选一电子开关连接，其中：对于每组中的每个单体电池及为其配设的两个 多选一电子开关而言，多选一电子开关的控制端和使能端与所述开关控制器的 相应控制端连接，一多选一电子开关的一输入端与单体电池的正极连接，而单 体电池的负极与另一多选一电子开关的相应一输入端连接，与单体电池的正极 连接的多选一电子开关的输出端与所述充放电端口的内侧正端连接，与单体电 池的负极连接的多选一电子开关的输出端与所述充放电端口的内侧负端连接。

5.一种基于权利要求1至4中任一项所述的均衡充放电系统实现的动力 电池组的均衡充放电方法，其特征在于它包括步骤：

1)所述电池管理系统采集所述动力电池组中各单体电池的电压信息，并 将电压信息传送给所述开关控制器；

2)所述开关控制器根据接收的电压信息进行判断，具体为：

若一单体电池的电压偏差值小于0且绝对值大于偏差控制阈值，则该单体 电池需要充电，转至3)；若一单体电池的电压偏差值大于0且大于偏差控制 阈值，则该单体电池需要放电，转至4)；其中：单体电池的电压偏差值等于 单体电池两端电压值减去所述动力电池组中各单体电池两端电压值的均值；

3)所述开关控制器控制所述开关阵列，使需要充电的该单体电池通过所 述开关阵列与所述充放电端口连通，同时控制所述第一开关闭合，从而对该单 体电池进行均衡充电；

4)所述开关控制器控制所述开关阵列，使需要放电的该单体电池通过所 述开关阵列与所述充放电端口连通，同时控制所述第二开关闭合，从而对该单 体电池进行均衡放电。

6.如权利要求5所述的均衡充放电方法，其特征在于：

当存在多个需要充电的单体电池时，按照电压偏差值的绝对值由大到小的 顺序逐一对各个需要充电的单体电池进行均衡充电；

当存在多个需要放电的单体电池时，按照电压偏差值由大到小的顺序逐一 对各个需要放电的单体电池进行均衡放电。

7.如权利要求5所述的均衡充放电方法，其特征在于：

当均衡充电至单体电池的电压偏差值回归到正常区间内时，所述开关控制 器将控制所述开关阵列，使该单体电池与所述充放电端口断开连接，充电均衡 作业完成；

当均衡放电至单体电池的电压偏差值回归到正常区间内时，所述开关控制 器将控制所述开关阵列，使该单体电池与所述充放电端口断开连接，放电均衡 作业完成。