电池充电均衡控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电池均衡充电装置以及电池均衡充电方法，该充电装置包括：控制器、多个充电均衡部件，其中，所述控制器内预设每个电池单元的充电参考电压，在充电过程中，将实时采集的每个电池单元的实时充电电压与每个电池单元的充电参考电压相比较，获得每个电池单元实时充电电压与其充电参考电压之间的第一差值，以及将不同的电池单元的实时充电电压两两进行比较，从而获得每个电池单元的实时充电电压与其他电池单元的实时充电电压之间的第二差值，所述控制器基于上述第一差值和第二差值，对所述多个充电均衡部件进行控制，使得充电均衡部件与所述电池单元并联的阻抗改变，从而将第一差值和第二差值减小。

Battery charging balance control device and method

The present invention provides a battery charging device and method for balancing battery equalization, the charging device comprises a controller, a plurality of charge equalization components, wherein the charging reference voltage controller is preset in each cell, in the process of charging, the charging reference voltage of each battery unit and real-time charging voltage of each battery unit in real time the acquisition of the comparison, for each battery unit charging voltage and charging time difference between the first reference voltage, and the real-time charging voltage of 22 different cells were compared, so as to obtain a second difference between real-time charging voltage real-time charging voltage of each battery unit and other battery unit, the controller of the first and second differences based on the control of the plurality of charge equalization components, making the charge The impedance changes in parallel between the equalizing part and the battery unit, so that the first difference and the second difference are reduced.

【技术实现步骤摘要】
电池充电均衡控制装置及方法
本专利技术涉及新能源领域，具体的电池的充电装置和方法。
技术介绍
电池均衡充电设计作为电池管理系统设计中的重要部分受到了很多研究学者和工程师的关注。均衡充电的意义主要体现在两点：1.通过合理的方式防止电池出现过充从而实现对电池的保护；2.多路电池在充电完成后基本要达到一致，最好是能够同时达到电量100％。随着时代的发展，正确的均衡系统不仅要保证充电过程平稳，而且最好能够在尽量短的时间内完成。均衡时间和充电均衡平稳性之间是相关且相矛盾的，如果想获得更好的平稳性，那么就要加长整体充电时间。反之，想要获得更短的充电时间，那么均衡过程的平稳性的保证就很困难。如何舍取，不仅要根据实际的电池自身的特性来考虑，而且能否形成有效的充电控制方法也是特别关键的。目前采用的均衡充电方法不能很好的解决上述问题。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题中的至少一个方面，本专利技术的专利技术人提出了一种电池组的充电均衡控制装置及方法。具体的，在本专利技术的实施方式中提出了一种电池均衡充电装置，其包括：控制器，所述控制器采集进行充电的电池组中的每个电池单元的实时充电电压；多个充电均衡部件，所述多个充电均衡部件的每一个设置成与一个所述电池单元并联；其中，所述控制器内预设每个电池单元的充电参考电压，在充电过程中，将实时采集的每个电池单元的实时充电电压与每个电池单元的充电参考电压相比较，获得每个电池单元实时充电电压与其充电参考电压之间的第一差值，以及将不同的电池单元的实时充电电压两两进行比较，从而获得每个电池单元的实时充电电压与其他电池单元的实时充电电压之间的第二差值，所述控制器基于上述第一差值和第二差值，对所述多个充电均衡部件进行控制，使得充电均衡部件与所述电池单元并联的阻抗改变，从而将第一差值和第二差值减小。在本专利技术的具体实施方式中，所述充电均衡部件包括多个电阻以及开关元件串并联形成。另外一方面，本专利技术还提供了一种电池均衡充电的控制方法，其中，所述方法采用前述的电池均衡充电装置，以及所述方法包括如下步骤：步骤1：对电池组开始进行充电；步骤2：采集电池组中的每个电池单元的电压值；步骤3：在充电过程中，控制器采集电池组中的每个电池单元的实时充电电压，并将该电压值与控制器内预设的电池单元的充电参考电压相比较，并获得每个电池单元实时充电电压与其充电参考电压之间的第一差值，以及将不同的电池单元的实时充电电压两两进行比较，从而获得每个电池单元的实时充电电压与其他电池单元的实时充电电压之间的第二差值；步骤4：控制器利用充电均衡部件调整每个电池单元的充电电流，使得上述第一差值和第二差值变小；步骤5:当每个电池单元达到充电上限时,充电完成。在本专利技术的具体实施方式中，在步骤3中，还包括：在充电时间内，对每个电池单元的第一第二差值求和，获得每个电池单元的第一第二差值的累计值，从而确定累计值最大的电池单元，如果在充电T时间内，累计值最大的电池单元始终为同一电池单元，这表明该电池组无法使用，控制器控制充电过程终止。在本专利技术的具体实施方式中，在步骤4中，对充电均衡部件进行如下设置以使得上述第一差值和第二差值变小：若某一电池单元满足如下条件时，控制器控制充电均衡部件中的多个电阻使得其在该电池单元两端的阻抗最小：在某一时刻，该电池单元的实时充电电压高于预设的电池单元的充电参考电压并且从充电开始至该时刻该电池单元的第一第二差值的累计值大于0。在本专利技术的具体实施方式中，其中，在步骤4中，对充电均衡部件进行如下设置以使得上述第一差值和第二差值变小：若某一电池单元满足如下条件时，控制器控制充电均衡部件中的多个电阻使得其在该电池单元两端的阻抗为充电均衡部件能够达到的最大阻抗的一半：在某一时刻，该电池单元的实时充电电压高于预设的电池单元的充电参考电压并且从充电开始至该时刻该电池单元的第一第二差值的累计值小于或者等于0。在本专利技术的具体实施方式中，其中，在步骤4中，对充电均衡部件进行如下设置以使得上述第一差值和第二差值变小：若某一电池单元满足如下条件时，控制器控制充电均衡部件中的多个电阻使得其在该电池单元两端的阻抗为充电均衡部件能够达到的最大阻抗的一半：在某一时刻，该电池单元的实时充电电压低于预设的电池单元的充电参考电压并且从充电开始至该时刻该电池单元的第一差值的累计值大于0。在本专利技术的具体实施方式中，其中，在步骤4中，对充电均衡部件进行如下设置以使得上述第一差值和第二差值变小：若某一电池单元满足如下条件时，控制器控制充电均衡部件中的多个电阻使得其在该电池单元两端的阻抗为无穷大，即，该电池单元两端不并联任何电阻：在某一时刻，该电池单元的实时充电电压低于或等于预设的电池单元的充电参考电压并且从充电开始至该时刻该电池单元的第一第二差值的累计值大于0。根据本专利技术所提供的装置和方法，在对电池组进行充电的过程中，实现对电池组中的每个电池单元进行均衡充电；另外由于对每个电池单元的充电电压进行了有效控制从而使得每个电池单元的稳定性较好，避免了过充电，以及减少了充电时间。附图说明从随后结合附图对实施例的描述中，本专利技术的示例性实施例的这些和/或其他方面和优点将变得显而易见并更容易理解，在附图中：图1示出了根据本专利技术的实施方式的电池均衡充电装置的示意图；图2示出了根据本专利技术的实施方式的充电均衡部件的等效电路示意图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体构思进行解释，而不应当理解为对本专利技术的一种限制。根据本专利技术所提供一种电池均衡充电装置，其包括：控制器，所述控制器采集进行充电的电池组中的每个电池单元的实时充电电压；多个充电均衡部件，所述多个充电均衡部件的每一个设置成与一个所述电池单元并联；其中，所述控制器内预设每个电池单元的充电参考电压，在充电过程中，将实时采集的每个电池单元的实时充电电压与每个电池单元的充电参考电压相比较，获得每个电池单元实时充电电压与其充电参考电压之间的第一差值，以及将不同的电池单元的实时充电电压两两进行比较，从而获得每个电池单元的实时充电电压与其他电池单元的实时充电电压之间的第二差值，所述控制器基于上述第一差值和第二差值，对所述多个充电均衡部件进行控制，使得充电均衡部件与所述电池单元并联的阻抗改变，从而将第一差值和第二差值减小。如图1所示，其示出了根据本专利技术的一种电池均衡充电装置，其包括：控制器1，所述控制器采集进行充电的电池组3中的每个电池单元的实时充电电压；多个充电均衡部件2，所述多个充电均衡部件2的每一个设置成与一个所述电池单元并联；其中，所述控制器内预设每个电池单元的充电参考电压，在充电过程中，将实时采集的每个电池单元的实时充电电压与每个电池单元的充电参考电压相比较，获得每个电池单元实时充电电压与其充电参考电压之间的第一差值，以及将不同的电池单元的实时充电电压两两进行比较，从而获得每个电池单元的实时充电电压与其他电池单元的实时充电电压之间的第二差值，所述控制器基于上述第一差值和第二差值，对所述多个充电均衡部件进行控制，使得充电均衡部件与所述电池单元并联的阻抗改变，从而将第一差值和第二差值减小。如图2所示，图2示出了充电均衡部件2的等效电路示意图。所述多个充电均衡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池均衡充电的控制方法，其中，所述方法采用权利要求7所述的电池均衡充电装置，以及所述方法包括如下步骤：步骤1：对电池组开始进行充电；步骤2：采集电池组中的每个电池单元的电压值；步骤3：在充电过程中，控制器采集电池组中的每个电池单元的实时充电电压，并将该电压值与控制器内预设的电池单元的充电参考电压相比较，并获得每个电池单元实时充电电压与其充电参考电压之间的第一差值，以及将不同的电池单元的实时充电电压两两进行比较，从而获得每个电池单元的实时充电电压与其他电池单元的实时充电电压之间的第二差值；步骤4：控制器利用充电均衡部件调整每个电池单元的充电电流，使得上述第一差值和第二差值变小；步骤5：当每个电池单元达到充电上限时，充电完成。

【技术特征摘要】
1.一种电池均衡充电的控制方法，其中，所述方法采用权利要求7所述的电池均衡充电装置，以及所述方法包括如下步骤：步骤1：对电池组开始进行充电；步骤2：采集电池组中的每个电池单元的电压值；步骤3：在充电过程中，控制器采集电池组中的每个电池单元的实时充电电压，并将该电压值与控制器内预设的电池单元的充电参考电压相比较，并获得每个电池单元实时充电电压与其充电参考电压之间的第一差值，以及将不同的电池单元的实时充电电压两两进行比较，从而获得每个电池单元的实时充电电压与其他电池单元的实时充电电压之间的第二差值；步骤4：控制器利用充电均衡部件调整每个电池单元的充电电流，使得上述第一差值和第二差值变小；步骤5：当每个电池单元达到充电上限时，充电完成。2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，在步骤3中，还包括：在充电时间内，对每个电池单元的第二差值求和，获得每个电池单元的第二差值的累计值，从而确定累计值最大的电池单元，如果在充电T时间内，累计值最大的电池单元始终为同一电池单元，这表明该电池组无法使用，控制器控制充电过程终止。3.根据权利要求1所述的控制方法，其中，在步骤4中，对充电均衡部件进行如下设置以使得上述第一差值和第二差值变小：若某一电池单元满足如下条件时，控制器控制充电均衡部件中的多个电阻使得其在该电池单元两端的阻抗最小：在某一时刻，该电池单元的实时充电电压高于预设的电池单元的充电参考电压并且从充电开始至该时刻该电池单元的第二差值的累计值大于0。4.根据权利要求1或3所述的控制方法，其中，在步骤4中，对充电均衡部件进行如下设置以使得上述第一差值和第二差值变小：若某一电池单元满足如下条件时，控制器控制充电均衡部件中的多个电阻使得其在该电池单元两端的阻抗为充电均衡部件能够达到的最大阻抗的一半：在某一时刻，该电池单元的实时充电电压高于预设的电池单元的充电参考电压并且从充电开始至该...

【专利技术属性】
技术研发人员：会国涛，张化光，宋睿卓，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21