[发明专利]一种串联电池组充放电均衡电路及均衡方法

说明书

技术领域

本发明属于电气技术领域，尤其涉及一种串联电池组充放电均衡电路及均衡方法。

背景技术

随着新能源产业的发展，可将多个单体电池串联组合成串联电池组，为相关产品进行供电，然而当单体电池成组使用时，由于各单体电池存在差异，容易发生个别单体电池过充与过放现象，从而影响整体串联电池组正常使用。因此，串联电池组的电池管理系统中，会通过主动均衡电路，将有差异的单体电池进行无差异化处理，也就是保持串联电池组中各单体电池的电能储量趋向一致。

然而，现有的串联电池组充放电均衡电路中，串联电池组各单体电池的充放电曲线差异，导致不能够最大化利用电能且降低了单体电池的使用寿命。其原因在于，在串联电池组充放电均衡电路中，通常是通过电容或者电感，将电能储量高的单体电池的电能转移到电能储量低的单体电池。然而，通过电容或者电感，会在电能转移过程中耗散掉多余的能量，因此不能够最大化利用电能，且结构较为复杂，而且功能较为单一，缺乏灵活性。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种串联电池组充放电均衡电路及均衡方法，旨在解决现有的串联电池组充放电均衡电路中，串联电池组各单体电池的充放电曲线差异，导致不能够最大化利用电能且降低了单体电池的使用寿命的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种串联电池组充放电均衡电路，外接提供电源或者用户设备，包括由多个单体电池串联组成的串联电池组、控制电路，所述控制电路与所述串联电池组相连接，所述串联电池组充放电均衡电路还包括：

由多个主路开关管构成的主路开关管组，各个所述主路开关管的输入端分别与所述串联电池组中各个单体电池的正极相连接，各个所述主路开关管的输出端分别与所述控制电路的电压检测端相连接，各个所述主路开关管的控制端分别与所述控制电路中输出脉冲调制信号、控制主路通断的主路控制端相连接，构成控制主路通断的回路；

由多个旁路开关管构成的旁路开关管组，各个所述旁路开关管的输入端分别与所述串联电池组中各个单体电池的负极相连接，各个所述旁路开关管的输出端分别与所述控制电路的电压检测端相连接，各个所述旁路开关管的控制端分别与所述控制电路中输出脉冲调制信号、控制旁路通断的旁路控制端相连接，构成控制旁路通断的回路。

进一步地，在该串联电池组充放电均衡电路中，所述主路开关管的输出端和所述旁路开关管的输出端共接于所述控制电路的电压检测端。

进一步地，在该串联电池组充放电均衡电路中，所述主路开关管和旁路开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的集电极、发射极和基极分别为所述开关管的输入端、输出端和控制端。

进一步地，在该串联电池组充放电均衡电路中，所述主路开关管和旁路开关管为NMOS管，所述NMOS管漏极、源极和栅极分别为所述开关管的输入端、输出端和控制端。

进一步地，在该串联电池组充放电均衡电路中，所述串联电池组包括单体电池BT1、BT2、BT3、BT4，所述控制电路为微控制单元MCU，所述主路开关管包括NPN型三极管Q1、Q3、Q5、Q7，所述旁路开关管包括NPN型三极管Q2、Q4、Q6、Q8；

所述NPN型三极管Q1、Q3、Q5、Q7的输入端分别与所述串联电池组中单体电池BT1、BT2、BT3、BT4的正极相连接，输出端分别与所述MCU的电压检测端A1、A2、A3、A4相连接，控制端分别与所述MCU中输出脉冲调制信号、控制主路通断的主路控制端B1、B2、B3、B4相连接，构成控制主路通断的回路；

所述NPN型三极管Q2、Q4、Q6、Q8的输入端分别与所述串联电池组中单体电池BT1、BT2、BT3、BT4的负极相连接，输出端分别与所述MCU的电压检测端A1、A2、A3、A4相连接，控制端分别与所述MCU中输出脉冲调制信号、控制旁路通断的旁路控制端B1、B2、B3、B4相连接，构成控制旁路通断的回路。

本发明实施例的另一目的在于提供一种基于串联电池组充放电均衡电路的均衡方法，包括：

控制电路获取每个所述单体电池的实时电压；

控制电路根据每个所述单体电池的实时电压，生成每两个所述单体电池的电压差值；

控制电路根据所述电压差值，向所述主路或者所述旁路输出脉冲调制信号、控制所述主路通断或者所述旁路通断，直至所述串联电池组中的单体电池充放电趋于均衡。