[实用新型]一种均衡充电电路

说明书

本发明提供一种均衡充电电路包括并联在所述的充放电保护电路两端的限流充电电路，主处理器在充放电保护电路过充保护时控制限流充电电路工作，使充电电流低于被动均衡电流。本发明只需要增加一路小于100mA的限流充电电路即可达到每节电芯充满的目的，成本低廉。

技术领域

本发明涉及锂电池充放电保护电路领域，特别是一种均衡充电电路。

背景技术

锂电池作为一种高能量密度的可重复充电电池，在储能系统中大量应用。由于锂电池电芯的特点，需要避免电芯过充或过放。在一组串联的锂电池中，单节电池过充就需要停止充电，可能造成其他电池充不满，久而久之，电池组性能劣化，容量下降。因此，为了保护锂电池，在充放电时需要进行均衡。

现在的均衡方法有两种：

一种是采用被动均衡，如图1所示，在电池两端并联电阻，当该电芯电压高的时候，接通电阻，给电容放电。

被动均衡过程如下：

1在充电时，B2电压过高，超过均衡电压限制，则导通开关S2，通过电流I2给B2放电，达到均衡的目的；

2由于被动均衡是能量耗散型均衡，I2一般小于100mA；

3一般充电电流I都远远大于1A(比如100Ah的电池组，最小充电电流也是10A)，I2比I小很多，B2仍会很快充到过充保护，整组电池停止充电，造成其他电池充不满。

可见，被动均衡的方式均衡效果差，几乎难以起到均衡的效果。

一种是主动均衡，通过设计变换器，将电池能量通过电力电子变换器的方式进行转移，这种方法效果更好一些，但成本高昂。

目前，主动均衡的方法很多，都是通过电力电子开关器件，设计复杂的电路和控制逻辑，达到能量转换的目的，如图2所示，是一种单体到组的均衡方式，如图3所示是一种组到单体的均衡方式，如图4所示是一种双向均衡方式，如图5所示是一种飞镀电容方式，这些主动均衡方式，基本上都将串联电池中充电过高的部分的能量电容、电感等能量元件吸收后对其它充电不足的电池进行充电，克服被动均衡中用电阻吸收造成能量损耗的不足。但是由于其成本高昂，控制复杂，目前仍没有一种简单可靠、成本可控同时效果不错的均衡方法。

发明内容

本发明针对目前均衡充电电路的上述不足，提供一种均衡充电电路。在充电时，能够通过一种简单、安全和低成本的方法，保证电池组能每单节电池都充满，达到均衡充电的效果。

本发明实现其技术目的技术方案是：一种均衡充电电路，包括并联在电池组中单体电池两端的被动均衡电路和设置在电池组充、放电回路中的充放电保护电路，所述的被动均衡电路和充放电保护电路由主处理器控制；还包括并联在所述的充放电保护电路两端的限流充电电路，主处理器在充放电保护电路过充保护时控制限流充电电路工作，使充电电流低于被动均衡电流。

进一步的，上述的均衡充电电路中：所述的充放电保护电路包括设置在充放电回路上D极相连的MOS管Q1和MOS管Q2、二极管D1、二极管D2，所述的MOS管Q1和MOS管Q2的G极由主处理器控制，二极管D 1并联在MOS管Q 1的D－S极之间，二极管D 2并联在MOS管Q 2的D－S极之间，二极管D1和二极管D 2的P极分别与MOS管Q 1和MOS管Q 2的S极相连。

进一步的，上述的均衡充电电路中：所述的充放电保护电路包括由主处理器控制的继电器K1和继电器K2以及二极管D1、二极管D2；所述的继电器K1和继电器K2串连接入充放电回路中，二极管D1、二极管D2分别设置在继电器K1和继电器K2的两端，阴极相连。

进一步的，上述的均衡充电电路中：所述的限流充电电路包括由主处理器控制是否吸合的继电器K3和电阻R1，继电器K 3与电阻R串连经后并联到所述的充放电保护电路，所述的电阻R 1阻值选择限制电流小于被动均衡电流时的电阻。