电池装置及其电池平衡方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电池装置，包括至少两个串联连接的电池、并联于每个电池两端的均衡电路及一控制单元；所述均衡电路导通时，电池进行放电；所述控制单元与每一电池电性连接以采集每个电池的电压；电池充电时，所述控制单元采集每个电池的电压，找到电压最低的电池，并控制电压大于最低电压的电池两端的均衡电路导通，直至所有电池的电压小于等于电压最低的电池的电压，所述控制单元控制所有的均衡电路截止。本发明专利技术的电池装置结构简单、平衡效率高。本发明专利技术还提供一种电池平衡方法。

Battery device and its battery balance method

The present invention provides a battery device equalization circuit includes at least two series connected batteries, connected in parallel with each of the two ends of the battery and a control unit; the equalization circuit, battery discharge; the control unit and each battery is electrically connected to the voltage acquisition of each battery; battery charging the control unit, voltage acquisition of each battery, find the lowest cell voltage equalization circuit, and control the battery voltage is greater than the minimum voltage at both ends of the turn-on voltage of the battery until all the battery voltage is less than or equal to the minimum, the control unit controls all the equalization circuit cut-off. The battery device of the invention has the advantages of simple structure and high balance efficiency. The invention also provides a battery balancing method.

【技术实现步骤摘要】
电池装置及其电池平衡方法
本专利技术涉及新能源电池领域，尤其涉及一种用于电动车和其他电气设备的电池装置。
技术介绍
电池装置中通常包括多个串联的电池对电动车或其他电气设备的负载供电。电池均衡是指对串联电池中不同的电池（或电池组）采用差分电流。串联电池中每个电池的电流通常是一样的，因此必须给电池增加额外的元件和电路来实现电池均衡。在电池的使用过程中，由于电池的个体差异、温度差异等原因造成电池端电压不平衡，为了避免这种不平衡趋势的恶化，需要均衡串联电池组各个电池特性，延长电池的使用寿命。电池均衡主要解决”充不饱、放不完”的问题，所谓“充不饱”是指个体差异较大的电池首先达到充电限制电压，充电停止，造成其它电池不能充电，电池不能得到有效的充电；所谓“放不完”是指个体差异较大的电池首先达到放电截止电压，造成其它电池不能放电，能量不能完全释放。由此可见当串联电池中的电池不均衡时，它的可用容量将减少，串联电池中容量最低的电池将决定串联电池的总容量。在不均衡串联电池中，一个或几个电池会在其它电池尚需充电时便已达到最大容量。而在放电时，未完全充电的电池又会比其它电池先放完电，使电池装置中因电压不足而提前停止供电。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种平衡效率高的电池装置及电池平衡方法。本专利技术的实施例提供一种电池装置，包括：至少两个串联连接的电池；并联于每个电池两端的均衡电路，所述均衡电路导通时，电池进行放电；一控制单元，与每一电池电性连接以采集每个电池的电压；电池充电时，所述控制单元采集每个电池的电压，找到电压最低的电池，并控制电压大于最低电压的电池两端的均衡电路导通，直至所有电池的电压小于等于电压最低的电池的电压，所述控制单元控制所有的均衡电路截止。作为一种优选方案，所述控制单元在找到电压最低的电池前判断是否有电池的电压大于等于一预定电压，如果有电池的电压大于等于所述预定电压，才找电压最低的电池，如果没有电池的电压大于等于所述预定电压，对所有电池充电。作为一种优选方案，所述控制单元包括与电池数量对应的采集端，所述控制单元通过所述采集端采集每个电池的电压。作为一种优选方案，所述控制单元包括与电池数量对应的控制端，所述控制单元通过所述控制端控制与对应电池并联的均衡电路的导通及截止。作为一种优选方案，所述均衡电路包括第一三极管、第二三极管、第一及第二电阻，所述第一三极管的基极连接所述控制单元的对应控制端，所述第一三极管的集电极通过所述第一电阻连接所述第二三极管的基极，所述第一三极管的发射极连接对应电池的负极，所述第二三极管的发射极连接对应电池的正极，所述第二三极管的集电极通过所述第二电阻连接所述电池的负极。作为一种优选方案，所述均衡电路还包括第三及第四电阻，电池的正极通过所述第三电阻及第四电阻接地，所述第三电阻及第四电阻之间的节点连接所述控制单元的采集端。本专利技术的实施还提供一种应用于如上所述的电池装置的电池平衡方法，包括：采集各个电池的电压；读取电压最小的电池电压Vmin；导通与电池电压大于Vmin的电池并联的均衡电路，直至所有电池的电压小于等于Vmin，使导通的均衡电路截止。作为一种优选方案，读取电压最小的电池电压Vmin步骤之前还包括：判断是否有一个电池的电压大于等于一预定电压；如果有一个电池的电压大于等于所述预定电压，停止充电，执行采集各个电池的电压的步骤。作为一种优选方案，如果没有电池的电压大于等于所述预定电压，对所有电池进行充电。作为一种优选方案，导通与电池电压大于Vmin的电池并联的均衡电路直至所有电池的电压小于等于Vmin后重新对电池进行充电。本专利技术的实施例动态调整均衡电路的起始电压，始终选取电池停止充电时，最低的一个电池电压作为均衡电路的起始电压，在静止足够长的时间之后，可以保证所有的电池达到均衡状态，而且在电池达到均衡状态之后，再次启动充电过程，把所有电池均充电到预定电压。本专利技术的电池装置结构简单、平衡效率高。附图说明附图中：图1示出本专利技术一实施例的电池装置的电路图。图2示出本专利技术的一实施例的电池平衡方法的流程图。主要元件符号说明电池装置100控制单元40电池B1-B3均衡电路10-30采集端I1-I3控制端C1-C3第一三极管Q1第二三极管Q2第一电阻R1第二电阻R2第三电阻R3第四电阻R4如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。请参考图1，是本专利技术一实施例的电池装置100的电路原理图，所述电池装置100包括一控制单元40、多个串联连接的电池B1-B3、每个电池B1-B3两端并联的均衡电路10-30。本实施方式中以电池装置中包括三个电池为例进行说明，本领域技术人员可以理解，其他实施方式中，电池的数量可以根据设计需要变更，如为两个、四个或甚至更多，当然本申请中所指的电池可以是锂电池、镉镍电池，镍氢电池等，也可以是锂离子电池包等。多个串联连接的电池B1-B3可串联于电源装置的两端，以在需要时被所述电源装置供电。所述控制单元40包括三个采集端I1-I3及三个控制端C1-C3。所述采集端I1及控制端C1连接所述均衡电路10，所述采集端I2及控制端C2连接所述均衡电路20，所述采集端I3及控制端C3连接所述均衡电路30。本领域技术人员可以理解，所述控制单元40可为微处理器、专用集成电路、可编程阵列逻辑器或可编程逻辑器件等。所述均衡电路10-30具有相同的结构，现以均衡电路10为例进行说明。所述均衡电路10包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一至第四电阻R1-R4，所述第一三极管Q1的基极连接所述控制单元40的对应控制端C1，所述第一三极管Q1的集电极通过所述第一电阻R1连接所述第二三极管Q2的基极，所述第一三极管Q1的发射极连接对应电池B1的负极，所述第二三极管Q2的发射极连接对应电池B1的正极，所述第二三极管Q2的集电极通过所述第二电阻R2连接所述电池B1的负极。所述电池B1的正极通过所述第三电阻R3及第四电阻R4接地，所述第三电阻R3及第四电阻R4之间的节点连接所述控制单元40的采集端I1。所述采集端I1通过采集电阻R4两端的电压获知电池B1的电压情况。所述第一及第二三极管Q1及Q2分别为NPN型三极管和PNP型三极管，本领域的技术人员可以理解，其他实施方式中，所述NPN型三极管和PNP型三极管还可以被其他类型的电子开关替换，如使用N沟道或P沟道MOS管等替换。所述控制端C1输出高电平时，所述三极管Q1及Q2导通，所述均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池装置，包括：至少两个串联连接的电池；并联于每个电池两端的均衡电路，所述均衡电路导通时，电池进行放电；一控制单元，与每一电池电性连接以采集每个电池的电压；电池充电时，所述控制单元采集每个电池的电压，找到电压最低的电池，并控制电压大于最低电压的电池两端的均衡电路导通，直至所有电池的电压小于等于电压最低的电池的电压，所述控制单元控制所有的均衡电路截止。

【技术特征摘要】
1.一种电池装置，包括：至少两个串联连接的电池；并联于每个电池两端的均衡电路，所述均衡电路导通时，电池进行放电；一控制单元，与每一电池电性连接以采集每个电池的电压；电池充电时，所述控制单元采集每个电池的电压，找到电压最低的电池，并控制电压大于最低电压的电池两端的均衡电路导通，直至所有电池的电压小于等于电压最低的电池的电压，所述控制单元控制所有的均衡电路截止。2.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述控制单元在找到电压最低的电池前判断是否有电池的电压大于等于一预定电压，如果有电池的电压大于等于所述预定电压，才找电压最低的电池，如果没有电池的电压大于等于所述预定电压，对所有电池充电。3.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述控制单元包括与电池数量对应的采集端，所述控制单元通过所述采集端采集每个电池的电压。4.如权利要求3所述的电池装置，其特征在于，所述控制单元包括与电池数量对应的控制端，所述控制单元通过所述控制端控制与对应电池并联的均衡电路的导通及截止。5.如权利要求4所述的电池装置，其特征在于，所述均衡电路包括第一三极管、第二三极管、第一及第二电阻，所述第一三极管的基极连接所述控制单元的对应控制端，所述第一三极管的集电极通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢春华，
申请(专利权)人：深圳市京泉华科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44