[发明专利]一种串联充电电池并联充电主动均衡装置及主动均衡方法

说明书

本发明涉及充电电池领域，具体涉及一种串联充电电池并联充电主动均衡装置及主动均衡方法。解决现有技术存在结构复杂、能耗大，或者是控制逻辑复杂、均衡速度慢、效果差的问题。包括动力电池组、上位机、电池并充单元和电池管理系统；电池并充单元包括集中控制器和多个恒流源；多个恒流源输出端的正负极依次串联；每个充电电池包均与电池检测系统并联，充电电池包与恒流源的输出端并联；电池检测系统将各充电电池包的电压检测结果分别传入上位机和集中控制器；集中控制器还接收来自上位机的启动命令以及当前充电电池包的停止电压，控制各恒流源对相应的充电电池包充电。

技术领域

本发明涉及充电电池领域，具体涉及一种串联充电电池并联充电主动均衡装置及主动均衡方法。

背景技术

由于充电离子电池具有能量高、使用寿命长、电压高等优点，因此在储能电源电性能、可靠性、安全性、要求较高的场合成为首选对象。充电电池包的正常电压在3V～4.2V，为满足高动力汽车的需求，动力电池组须将充电电池包串联，但由于充电电池包中的单体充电电池内部化学介质的损耗程度不同，因此电池的电压、内阻、容量、充电接收能力、循环寿命等参数存在差别，反复进行充放电循环也会使这种差异不断恶化，最终造成串联的各电池间容量和电压严重不一致，从而影响整个串联电池的性能和容量，导致电池寿命严重减损。串联电池组单体电池平衡问题成为制约动力电池发展的关键技术。

目前，通用的均衡方案有两种：能耗式均衡和非能耗式均衡，其中非能耗式均衡又包含能量转移式和能量传递式。能耗式均衡方法简单，但需要大功率的电阻、大电流功率开关，结构复杂、能耗大，需要有辅热处理装置。非能耗式均衡控制方法，不管是能量转移式的还是能量传递式的，控制开关数量多、电流和电压应力大、控制逻辑复杂、均衡速度慢、效果差。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在结构复杂、能耗大，或者是控制逻辑复杂、均衡速度慢、效果差的问题，提供一种结构简单、能耗低、高精度和高效率的串联充电电池并联充电主动均衡装置及主动均衡方法。

为实现上述目的，本发明提供的解决方案是：

该串联充电电池并联充电主动均衡装置，包括：动力电池组、上位机、电池并充单元和电池管理系统；

所述动力电池组包括多个依次串联的充电电池包；

所述电池并充单元包括集中控制器和多个恒流源；

多个恒流源输出端的正负极依次串联；

每个充电电池包均与电池检测系统并联，并且每一个充电电池包分别对应一个恒流源，充电电池包与恒流源的输出端并联，充电电池包的正极与恒流源的正极连接，充电电池包的负极与恒流源的负极连接；

所述电池检测系统将各充电电池包的电压检测结果分别传入上位机和集中控制器；

所述集中控制器还接收来自上位机的启动命令以及当前充电电池包的停止电压，控制各恒流源对相应的充电电池包充电。

进一步地，为了使充电电池组能够储存的能量更高、使用寿命更长，所述充电电池包为锂电池包。

进一步地，为了防止因单体充电电池的规格不同，导致在充放电时出现过充或过放的状况，使得单体充电电池之间的容量或接受电能的差异增大，所述单体充电电池的容量规格一致。

进一步地，为了使得并联充电的均衡过程更加智能，所述电池检测装置为电池管理系统。

另外本发明还提供上述一种串联充电电池并联充电主动均衡装置的主动均衡方法，步骤如下：

S1，电池检测系统采集当前串联动力电池组中各个充电电池包的电压；

S2，判断各充电电池包电压是否均达到预设停止电压，如果是，则执行步骤S7；如果否，则进行下一步；