【技术实现步骤摘要】
一种串联电池组均衡电路及均衡方法
本专利技术涉及电池均衡
,尤其涉及一种串联电池组均衡电路及均衡方法。
技术介绍
在电池应用系统中,为了给设备提供足够的电压,电池包通常由多个电池单体串联而成,但是如果电池之间的容量失配便会影响整个电池包的容量。串联而成的电池包在工作一定的时间后,由于其电芯本身的不一致、工作温度的不一致性等因素的影响,最后会表现出很大的差异,严重影响电池组的寿命和系统的使用,最终影响到了电子设备的正常使用。对电池进行过充电以及过放电使得电池容易损坏,例如电池容量降低,寿命减小。温度过高或局部温度过高均会使电池的各项性能下降,最终导致内部短路和热失控,产生安全问题。单体电池在长期使用中性能差异是不可避免的,这是造成电池组寿命下降的最为重要的因素之一,由于各个电池之间存在差异导致其电压不一致,并引发充电、放电时存在一系列问题。充电时,会导致有些电池过充、有些电池欠充;放电时会导致有些电池过放、有些电池欠放。为了保护电池组的安全加入了过充、过放保护电路,这样就会引发另外一个问题,那就是充电时有些电池存在欠充,即没有充满;放电时有些电池存在欠放,即整个电池组的能量没有放完,这直接影响了对电池能效的利用。为此,我们需要对失配的电池进行均衡。现有技术中的一种电池均衡方法是在串联的每个电池上并联一个可控放电电阻来实现电压的均衡,如图1所示,分流是给每只电池添加一个额外的旁路补偿装置,图中的一个均衡单元201所示,通过外部电阻R1、开关S1的特性来补偿电池BT1的特性。充电时,当BT1电池的充电电压超过设定值时,开关S1处于闭合状态,通过并联在电池B ...
【技术保护点】
一种串联电池组均衡电路,其特征在于,所述串联电池组均衡电路包括开关模块、微控制器、充电电路以及直流变换器;所述直流变换器的第一电压输入端和第二电压输入端连接所述串联电池组的正极和负极,所述直流变换器的电压输出端连接所述充电电路的电压输入端和所述微控制器的电压输入端,所述充电电路的电压输出端连接所述开关模块的电压输入端,所述充电电路和所述开关模块的控制端连接所述微控制器的输出端,所述开关模块的电压采集输出端连接所述微控制器的输入端;所述直流变换器将所述串联电池组的电压进行直流变换后输出给所述充电电路和所述微控制器;所述微控制器控制所述开关模块导通以采集所述串联电池组中每一个单体电池的电压值,并根据所述每一个单体电池的电压值获得最大电压值、最小电压值以及所有单体电池的电压均值,并计算所述最大电压值与所述最小电压值之间的电压差值,判断所述电压差值是否大于预设值,当判断结果为是时,控制所述开关模块导通使所述充电电路逐个向电压值小于所述电压均值的单体电池充电,完成充电后再驱动所述开关模块导通以采集所述串联电池组中每一个单体电池的电压值,直至所有单体电池的电压值达到电压均值;当判断结果为否时,驱动 ...
【技术特征摘要】
1.一种串联电池组均衡电路,其特征在于,所述串联电池组均衡电路包括开关模块、微控制器、充电电路以及直流变换器;所述直流变换器的第一电压输入端和第二电压输入端连接所述串联电池组的正极和负极,所述直流变换器的电压输出端连接所述充电电路的电压输入端和所述微控制器的电压输入端,所述充电电路的电压输出端连接所述开关模块的电压输入端,所述充电电路和所述开关模块的控制端连接所述微控制器的输出端,所述开关模块的电压采集输出端连接所述微控制器的输入端;所述直流变换器将所述串联电池组的电压进行直流变换后输出给所述充电电路和所述微控制器;所述微控制器控制所述开关模块导通以采集所述串联电池组中每一个单体电池的电压值,并根据所述每一个单体电池的电压值获得最大电压值、最小电压值以及所有单体电池的电压均值,并计算所述最大电压值与所述最小电压值之间的电压差值,判断所述电压差值是否大于预设值,当判断结果为是时,控制所述开关模块导通使所述充电电路逐个向电压值小于所述电压均值的单体电池充电,首先对最小电压值的单体电池进行均衡,并按照电压值从小到大的顺序依次对需要均衡的单体电池进行充电,均衡同时对该单体电池两端电压进行采样以判定其是否完成均衡,完成充电后再驱动所述开关模块导通以采集所述串联电池组中每一个单体电池的电压值,直至所有单体电池的电压值达到电压均值;当判断结果为否时,驱动所述开关模块导通以采集所述串联电池组中每一个单体电池的电压值;所述开关模块包括多个隔离开关,每一个隔离开关的第一电压输入端和第二电压输入端连接串联电池组中每一个单体电池的正极和负极,所述每一个隔离开关的控制端连接所述微控制器的一个输出端,所述每一个隔离开关的电压采集输出端连接所述微控制器的输入端和所述充电电路的电压输出端,所述每一个隔离开关的电压采集输出端共接形成所述开关模块的电压输入端;所述微控制器对隔离开关与所述充电电路相连部分的电压进行采样,将每个单体电池的电压存储在控制器中进行相应的运算;所述微控制器包括:第一降压模块、控制器、译码器以及第三反馈单元;所述第一降压模块的输入端为所述微控制器的电压输入端,所述第一降压模块的输出端连接所述控制器的电压输入端和所述译码器的电压输入端,所述第三反馈单元的输入端为所述微控制器的输入端,所述第三反馈单元的...
【专利技术属性】
技术研发人员:王贤江,胡振营,
申请(专利权)人:深圳市理邦精密仪器股份有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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