[发明专利]一种均衡充电的锂电池组合装置及方法

说明书

本发明涉及一种均衡充电的锂电池组合装置及方法，包括二节以上的锂电池单体串联组合而成的锂电池组合，设有主充电路和辅充电路，锂电池组合充电时，先由主充电路对锂电池组合进行充电，当锂电池组合中任意一节电池单体达到设定的截止电压时，关断主充电路，开启辅充电路，对锂电池组合的每一节电池单体同时进行均衡充电，使每一节电池单体达到设定的同一截止电流，保证充电结束时每一节电池单体的电压相同，实现整个锂电池组合电池单体的电压均衡。本发明的锂电池组合装置简单，可靠性高，完全能够保证锂电池组合的均衡充电。

技术领域

本发明涉及一种均衡充电的锂电池组合装置及方法。

背景技术

锂离子电池是目前能够大规模生产和应用的能量密度最高、综合性能最好的蓄电池，但是单体锂电池的电压较低，不到4伏，在电动工具、电动汽车等需要较大功率的应用场合，需要通过串联组合起来，形成较高的电压。锂电池组合在充放电过程中各锂电池单体的电压会出现差异，这种电压不一致如果得不到控制会造成电池的过充过放，影响锂离子电池的安全性、可靠性和循环寿命。

公开号为CN201610287876.8专利公开了一种串联锂电池均衡充电方法，其包括与锂电池组相连接的恒流泄流模块和恒流恒压充电模块以及三组控制驱动电路、两组泄流控制驱动电路以及三组RC并联电路，控制逻辑复杂，构成电路复杂，电流和电压应力大，能耗高，影响了锂电池组均衡充电的安全性和可靠性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷与不足，本发明旨在提供一种均衡充电的锂电池组合装置及方法，其控制逻辑简单、结构简单、操作便捷，并能保证锂电池组合的电池单体的电压均衡。

本发明的第一方面涉及一种均衡充电的锂电池组合装置，其包括由二节以上单体锂电池串联而成锂电池组合，锂电池组合与MCU控制模块的信号检测端相连接，MCU控制模块的电源是由外部电源通过降压芯片提供。锂电池组合充电时，主充电路连接整个锂电池组合的正负极两端；锂电池组任意一节单体电池达到设定电压，MCU控制模块关断主充电路并启动辅充电路中控制开关，锂电池组接入辅充电路，辅充电路的电源同样由外部电源供电，辅充充电电源通过变压器输出多路电流，经专用单节充电芯片给锂电池组合各节单体电池充电，锂电池组合电池单体的辅充电路相互隔离，可同时独立对各锂电池单体进行均衡充电；各锂电池单体与电压检测电路相连接，锂电池组合单体电池电压由各电压检测电路测定，当所述单体锂电池达到设定的充电截止电流时，关断该单体锂电池的辅充电路，当所有锂电池单体辅充结束时，每一节锂电池单体的电压相同，实现整个锂电池组的电压均衡。

按照本发明的均衡充电的锂电池组合装置的结构简单，均衡充电时间短、效率高，装置的安全可靠性强。

在上述方案中优选的是，所述主充电路与所述辅充电路分别由两个独立的外部电源供电，由所述MCU控制模块控制主充电路和辅充电路开关的切换。锂电池组充电时，主充电路连接整个锂电池组合的正负极两端，锂电池组合任意一节单体电池达到设定电压，MCU控制模块关断主充电路并启动辅充电路中控制开关，锂电池组合接入辅充电路，辅充电路的电源由另一个外部电源供电，辅充充电电源通过变压器输出多路电流，通过专用单节充电芯片给锂电池组合各节单体电池充电，锂电池组电池单体的辅充电路相互隔离，可同时独立对各锂电池单体进行均衡充电；各锂电池单体与电压检测电路相连接，锂电池组单体电池电压由各电压检测电路测定，当所述单体锂电池达到设定的充电截止电流时，关断该单体锂电池的辅充电路，当所有锂电池单体辅充结束时，每一节锂电池单体的电压相同，实现整个锂电池组的电压均衡。

上述的优选方案是主充电路和辅充电路可以作为两个独立的充电电路工作，减小了电流和电压之间的应力，减少损耗，提高了均衡充电的效率。