[发明专利]电池组充电控制电路及控制方法

说明书

本发明提出一种电池组充电控制电路，所述控制电路通过单体电池电压采样信号、单体电池温度采样信号和单体电池电流采样信号确定电池组可接受的最大充电电流，将所述可接受的最大充电电流与参考电流进行比较，以两者中的最小值作为充电机输出电流；所述控制电路将最大单体电池电压采样信号与第一参考电压进行比较，当最大单体电池电压采样信号达到第一参考电压时，控制充电机输出电流以使得最大单体电池电压等于第二参考电压。本发明可以充分发挥电池组充电效能。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，特别涉及一种电池组充电控制电路及控制方法。

背景技术

电动汽车和储能系统中应用的大型锂离子电池组由多个锂离子电池单体串联和并联组成。在充电过程中，充电机通过电池组的输出端对电池进行充电。锂离子电池的工作电压范围和电流范围需要严格控制，以保证其寿命、性能和安全性。

现有的充电控制方式是充电机采用恒流恒压模式，在单体电池电压未达到某设定阈值之前，进行恒流充电，当单体电池电压达到某设定阈值后，分阶梯降低充电电流。由于单体电池的不一致性，现有的充电方法只能通过降低充电速率的方法保障电池的安全性，不能发挥最佳充电效能。具体说来有如下缺点：不能充分发挥单体电池可接受的最大充电电流能力；不能实现电池组的完全充满操作；温度控制不够精细，导致电池性能受限或电池受损；只能顾及单体电池的电压范围，而不能控制单体电池不过流；不能充分发挥均衡系统的功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有最佳充电效能的电池组充电控制电路及控制方法，用于解决现有技术存在的电池组不能充分发挥充电效能的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种电池组充电控制电路，所述控制电路控制充电机给电池组充电，

通过单体电池电压采样信号、单体电池温度采样信号和单体电池电流采样信号确定电池组可接受的最大充电电流；将所述可接受的最大充电电流与参考电流进行比较，以两者中的最小值作为充电机输出电流；

将最大单体电池电压采样信号与第一参考电压进行比较，当最大单体电池电压采样信号达到第一参考电压时，控制充电机输出电流以使得最大单体电池电压等于第二参考电压。

可选的，N个电池串联组成串联电路，M个所述串联电路并联组成的并联电路作为所述电池组。

可选的，所述控制电路包括单体电池电压采样模块、单体电池温度采样模块和单体电流采样模块，以分别得到单体电池电压采样信号、单体电池温度采样信号和单体电池电流采样信号。

可选的，所述控制电路还包括第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块，所述第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块分别接收单体电池电压采样信号、单体电池温度采样信号和单体电池电流采样信号；

当电池的荷电态低于第一阈值时，所述第一控制模块选择电池组中最小单体电池电压采样信号，并根据最小单体电池电压采样信号控制得到电池组第一最大充电电流；当电池的荷电态高于第二阈值时，所述第一控制模块选择电池组中最大单体电池电压采样信号，并根据最大单体电池电压采样信号控制得到电池组第二最大充电电流；所述第一阈值小于第二阈值。

所述第二控制模块选出最大单体电池温度采样信号和最小单体电池温度采样信号，并根据最大单体电池温度采样信号和最小单体电池温度采样信号控制得到电池组第三最大充电电流；

所述第三控制模块选出最大单体电池电流采样信号，作为电池组第四最大充电电流。

可选的，所述控制电路还包括第一选择模块，所述选择模块接收第一最大充电电流、第二最大充电电流、第三最大充电电流和第四最大充电电流，并从中选出最小值，作为可接受最大充电电流。

可选的，所述控制电路还包括第二选择模块，所述第二选择模块接收可接受最大充电电流和参考电流，从中选出较小值作为充电机输出电流。