一种动力电池组充电系统及充电方法技术方案

本发明专利技术涉及电池充电技术领域，本发明专利技术提供动力电池组充电系统及充电方法，动力电池组充电系统包括电池管理系统、控制器、直流变换单元、整流滤波单元、充电开关、电量调节开关、双向直流变换器以及多个充放电开关；当控制器确定荷电状态值高于荷电状态平均值的动力电池组时，控制器控制电量调节开关导通，并同时控制荷电状态值高于荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关逐个导通向电量调节动力电池组进行放电，直至每一个荷电状态值高于荷电状态平均值的动力电池组达到荷电状态平均值；可以增加动力电池的使用寿命，充放电能耗小，显著地提高了动力电池的充电效率，缩短了动力电池的充电时间，同时具有高可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池组充电系统及充电方法
本专利技术涉及电池充电
，尤其涉及一种动力电池组充电系统及充电方法。
技术介绍
目前，随着世界石油资源的日益枯竭，以及对于环境造成的污染，汽车、动力机车、大型机械工具等的动力源将不得不逐步摆脱石油资源的束缚而采用一些新的能源取代，这直接推动着电池产业的一次重大技术革命。其中，以动力锂离子电池为主要或辅助动力源的技术是主要发展方向之一。锂离子电池具有高电压、高容量、循环性能好和环保等重要优点，且循环寿命长、安全性能好，使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术以及国防工业等多方面具有广阔的应用前景。相应地，需要有高效、快速的动力电池充电系统及控制方法，现有技术中对动力电池组的充电方法仅是使动力电池组的电压值达到预设值，没有考虑将动力电池组的充电量进行均衡，会影响动力电池组的使用寿命。综上所述，现有技术中的电池组充电系统和方法会影响电池组使用寿命的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种动力电池组充电系统及充电方法，旨在解决针对现有技术中的电池组充电系统和方法会影响电池组使用寿命的问题。本专利技术是这样实现的，一种动力电池组充电系统，所述动力电池组充电系统为电池包供电，其特征在于，所述电池包包括电量调节动力电池组和多个动力电池组，所述动力电池组充电系统包括电池管理系统、控制器、直流变换单元、整流滤波单元、充电开关、电量调节开关、双向直流变换器以及多个充放电开关；所述整流滤波单元的输入端连接外部电源，输出端连接所述直流变换单元的输入端，所述直流变换单元的输出端连接所述充电开关的第一端、所述电量调节开关的第一端以及每一个充放电开关的第一端，所述充电开关的第二端连接所述电量调节动力电池组，所述电量调节开关的第二端连接所述双向直流变换器的第一端，所述双向直流变换器的第二端连接所述电量调节动力电池组，所述每一个充放电开关的第二端连接一个动力电池组，所述控制器的输出端连接所述直流变换单元的控制端、所述双向直流变换器的控制端、所述充电开关的控制端、所述电量调节开关的控制端以及所述每一个充放电开关的控制端；在外部电源接入时，所述控制器控制所述充电开关和所述每一个充放电开关导通以对所述电量调节动力电池组和所述每一个动力电池组充电，所述电池管理系统实时采集所述电量调节动力电池组和所述每一个动力电池组的电性能参数并发送给所述控制器，当所述控制器判定所述电量调节动力电池组或所述每一个动力电池组的电压值达到预设值时，所述控制器控制所述充电开关或电压值已达到预设值的动力电池组所对应的充放电开关断开；当所述电量调节动力电池组和所有动力电池组的电压值均达到预设值时，所述控制器根据所述电池管理系统所采集到的电性能参数计算所述每一个动力电池组的荷电状态值和所有动力电池组的荷电状态平均值；当所述控制器确定荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组时，所述控制器控制所述电量调节开关导通，并同时控制所述荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关逐个导通向所述电量调节动力电池组进行放电，直至每一个所述荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组达到所述荷电状态平均值；当所述控制器确定荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组时，所述控制器控制所述电量调节开关导通，并同时控制所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关逐个导通，使所述电量调节动力电池组依次向所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组充电，直至每一个所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组达到所述荷电状态平均值。本专利技术还提供一种上述的动力电池组充电系统的充电方法，所述充电方法包括：A.在外部电源接入时，所述控制器控制所述充电开关和所述每一个充放电开关导通，以对所述电量调节动力电池组和所述每一个动力电池组充电；B.所述电池管理系统实时采集所述电量调节动力电池组和所述每一个动力电池组的电性能参数并发送给所述控制器；C.当所述控制器判定所述电量调节动力电池组或所述每一个动力电池组的电压值达到预设值时，所述控制器控制所述充电开关或电压值已达到预设值的动力电池组所对应的充放电开关断开；D.当所述电量调节动力电池组和所有动力电池组的电压值均达到预设值时，所述控制器根据所述电池管理系统所采集到的电性能参数计算所述每一个动力电池组的荷电状态值和所述电池包内所有动力电池组的荷电状态平均值；E.当所述控制器确定荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组时，所述控制器控制所述电量调节开关导通，并同时控制所述荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关逐个导通向所述电量调节动力电池组进行放电，直至每一个所述荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组达到所述荷电状态平均值；F.当所述控制器确定荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组时，所述控制器控制所述电量调节开关导通，并同时控制所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关逐个导通，使所述电量调节动力电池组依次向所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组充电，直至每一个所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组达到所述荷电状态平均值。本专利技术提供一种动力电池组充电系统及充电方法，与现有技术相比，与现有技术相比本专利技术的有益效果是可以显著的增加动力电池的续驶里程，并增加了动力电池的循环使用寿命；充放电能耗小，显著地提高了动力电池的充电效率，缩短了动力电池的充电时间；可以实时监测动力电池的充电过程，具有高可靠性和安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一种实施例提供的动力电池组充电系统的结构示意图；图2是本专利技术一种实施例提供的动力电池组充电系统的充电方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。本专利技术一种实施例提供一种动力电池组充电系统，如图1所示，动力电池组充电系统为电池包20供电，电池包20包括电量调节动力电池组108和多个动力电池组201至20N，动力电池组充电系统包括电池管理系统101、控制器102、直流变换单元104、整流滤波单元103、充电开关105、电量调节开关106、双向直流变换器107以及多个充放电开关111至11N。整流滤波单元103的输入端连接外部电源，输出端连接直流变换单元104的输入端，直流变换单元104的输出端连接充电开关105的第一端、电量调节开关106的第一端以及每一个充放电开关的第一端，充电开关105的第二端连接电量调节动力电池组108，电量调节开关106的第二端连接双向直流变换器107的第一端，双向直流变换器107的第二端连接电量调节动力电池组108，每一个充放电开关的第二端连接一个动力电池组，控制器102的输出端连接直流变换单元104本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池组充电系统，所述动力电池组充电系统为电池包供电，其特征在于，所述电池包包括电量调节动力电池组和多个动力电池组，所述动力电池组充电系统包括电池管理系统、控制器、直流变换单元、整流滤波单元、充电开关、电量调节开关、双向直流变换器以及多个充放电开关；所述整流滤波单元的输入端连接外部电源，输出端连接所述直流变换单元的输入端，所述直流变换单元的输出端连接所述充电开关的第一端、所述电量调节开关的第一端以及每一个充放电开关的第一端，所述充电开关的第二端连接所述电量调节动力电池组，所述电量调节开关的第二端连接所述双向直流变换器的第一端，所述双向直流变换器的第二端连接所述电量调节动力电池组，所述每一个充放电开关的第二端连接一个动力电池组，所述控制器的输出端连接所述直流变换单元的控制端、所述双向直流变换器的控制端、所述充电开关的控制端、所述电量调节开关的控制端以及所述每一个充放电开关的控制端；在外部电源接入时，所述控制器控制所述充电开关和所述每一个充放电开关导通以对所述电量调节动力电池组和所述每一个动力电池组充电，所述电池管理系统实时采集所述电量调节动力电池组和所述每一个动力电池组的电性能参数并发送给所述控制器，当所述控制器判定所述电量调节动力电池组或所述每一个动力电池组的电压值达到预设值时，所述控制器控制所述充电开关或电压值已达到预设值的动力电池组所对应的充放电开关断开；当所述电量调节动力电池组和所有动力电池组的电压值均达到预设值时，所述控制器根据所述电池管理系统所采集到的电性能参数计算所述每一个动力电池组的荷电状态值和所有动力电池组的荷电状态平均值；当所述控制器确定荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组时，所述控制器控制所述电量调节开关导通，并同时控制所述荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关逐个导通向所述电量调节动力电池组进行放电，直至每一个所述荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组达到所述荷电状态平均值；当所述控制器确定荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组时，所述控制器控制所述电量调节开关导通，并同时控制所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关逐个导通，使所述电量调节动力电池组依次向所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组充电，直至每一个所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组达到所述荷电状态平均值。...

【技术特征摘要】
1.一种动力电池组充电系统，所述动力电池组充电系统为电池包供电，其特征在于，所述电池包包括电量调节动力电池组和多个动力电池组，所述动力电池组充电系统包括电池管理系统、控制器、直流变换单元、整流滤波单元、充电开关、电量调节开关、双向直流变换器以及多个充放电开关；所述整流滤波单元的输入端连接外部电源，输出端连接所述直流变换单元的输入端，所述直流变换单元的输出端连接所述充电开关的第一端、所述电量调节开关的第一端以及每一个充放电开关的第一端，所述充电开关的第二端连接所述电量调节动力电池组，所述电量调节开关的第二端连接所述双向直流变换器的第一端，所述双向直流变换器的第二端连接所述电量调节动力电池组，所述每一个充放电开关的第二端连接一个动力电池组，所述控制器的输出端连接所述直流变换单元的控制端、所述双向直流变换器的控制端、所述充电开关的控制端、所述电量调节开关的控制端以及所述每一个充放电开关的控制端；在外部电源接入时，所述控制器控制所述充电开关和所述每一个充放电开关导通以对所述电量调节动力电池组和所述每一个动力电池组充电，所述电池管理系统实时采集所述电量调节动力电池组和所述每一个动力电池组的电性能参数并发送给所述控制器，当所述控制器判定所述电量调节动力电池组或所述每一个动力电池组的电压值达到预设值时，所述控制器控制所述充电开关或电压值已达到预设值的动力电池组所对应的充放电开关断开；当所述电量调节动力电池组和所有动力电池组的电压值均达到预设值时，所述控制器根据所述电池管理系统所采集到的电性能参数计算所述每一个动力电池组的荷电状态值和所有动力电池组的荷电状态平均值；当所述控制器确定荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组时，所述控制器控制所述电量调节开关导通，并同时控制所述荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关逐个导通向所述电量调节动力电池组进行放电，直至每一个所述荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组达到所述荷电状态平均值；当所述控制器确定荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组时，所述控制器控制所述电量调节开关导通，并同时控制所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关逐个导通，使所述电量调节动力电池组依次向所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组充电，直至每一个所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组达到所述荷电状态平均值。2.如权利要求1所述的动力电池组充电系统，其特征在于，所述控制器控制所述荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关依次导通向所述电量调节动力电池组进行放电的过程具体为：按照荷电状态值从高到低的顺序控制所述荷电状态值高于所述荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关依次逐个导通。3.如权利要求1所述的动力电池组充电系统，其特征在于，所述控制器控制所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关依次导通过程具体为：按照荷电状态值从低到高的顺序控制所述荷电状态值低于所述荷电状态平均值的动力电池组所对应的充放电开关依次逐个导通。4.如权利要求1所述的动力电池组充电系统，其特征在于，所述充电开关、所述电量调节开关以...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国卿，宋志斌，石印洲，林定方，梁嘉宁，常明，刘芬芬，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44