充电器同步式串联充电均衡系统及动力电池技术方案

本实用新型专利技术公开一种充电器同步式串联充电均衡系统，包括主充电回路、均衡充电回路、充电控制电路、均衡电路及充电器检测电路。主充电回路用于对电池组进行串联充电。均衡充电回路与主充电回路并联，包括限流电阻。充电器检测电路用于检测充电器是否接入主充电回路。充电控制电路接均衡电路、充电器检测电路、主充电回路及均衡充电回路，用于导通主充电回路给电池组充电；或者，于充电器检测电路检测到充电器接入且均衡电路已启动均衡时，断开主充电回路并导通均衡充电回路给电池组充电。通过均衡电路降低了对电池组、电芯间一致性的要求，通过均衡充电回路给电池组均衡充电，以此降低充电电流，增强均衡电路的均衡效果。增强均衡电路的均衡效果。增强均衡电路的均衡效果。

【技术实现步骤摘要】
充电器同步式串联充电均衡系统及动力电池


[0001]本技术涉及电路设计
，尤其涉及一种充电器同步式串联充电均衡系统及动力电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池由于其特殊的理化特性和电气指标，在实际应用中经常需要根据电压、容量、外形尺寸等指标进行定制化设计，即单体电芯通过串联的方式组成大型的电池组，以提高电压和容量。同时还需要配套相应电气的电池管理系统(BMS)以满足特定实际需求。
[0003]在对电池组中的串联电芯或对电池组进行充放电时，由于无法保证串联电芯或电池组的各项电气及理化指标完全一致，因此，在充放电过程中会出现某一串联电芯或电池组先于其它串联电芯或电池组达到充放截至条件的情况。如果在充电时发生这一情况则意味着整个动力电池中的其它串联电芯或电池组没有完全充满，如果此时停止充电，则会造成整个动力电池容量不足的情况。
[0004]因此，亟需提供一种充电均衡系统，以解决上述现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种均衡效果好的充电器同步式串联充电均衡系统。
[0006]本技术的另一目的在于提供一种均衡效果好的动力电池。
[0007]为了实现上述目的，本技术提供了一种充电器同步式串联充电均衡系统，包括主充电回路、均衡充电回路、充电控制电路、均衡电路以及充电器检测电路。其中，所述主充电回路用于对电池组进行串联充电。所述均衡充电回路与所述主充电回路并联，包括限流电阻。所述均衡电路用于控制若干电池组之间和/或每一电池组中的若干电芯之间的均衡。所述充电器检测电路用于检测充电器是否接入所述主充电回路。所述充电控制电路接所述均衡电路、充电器检测电路、主充电回路及均衡充电回路，用于导通所述主充电回路给电池组充电；或者，于所述充电器检测电路检测到充电器接入且所述均衡电路已启动均衡时，断开所述主充电回路并导通所述均衡充电回路给电池组充电。
[0008]具体地，所述充电器检测电路检测到充电器接入而所述均衡电路未启动均衡时，所述充电控制电路导通所述主充电回路给电池组充电。
[0009]在一实施例中，所述充电器检测电路包括第一电阻、光电耦合器及第一开关电路，所述第一电阻的一端接电池组，另一端接所述光电耦合器的发射端，所述光电耦合器的接收端接所述第一开关电路，所述第一开关电路接至所述充电控制电路，于充电器接入所述主充电回路时，所述第一电阻输出电流使所述光电耦合器的接收端导通，而使所述第一开关电路导通以传输接入信号至所述充电控制电路，所述充电控制电路基于所述接入信号导通所述主充电回路。
[0010]在一实施例中，所述限流电阻为正温度系数热敏电阻。
[0011]进一步地，所述均衡充电回路包括串联连接的至少两所述限流电阻以及与所述限流电阻串联的开关器件，所述充电控制电路控制所述开关器件的通断以导通所述均衡充电回路或断开所述均衡充电回路。
[0012]在一实施例中，所述均衡电路包括模组级均衡电路和电芯级均衡电路，所述电芯级均衡电路用于对应的电池组中的多个电芯之间的均衡，所述模组级均衡电路用于多个电池组之间的均衡。
[0013]具体地，所述均衡电路包括均衡控制单元，所述电芯级均衡电路包括与对应的电池组中的多个电芯一一对应的第一放电电阻和第一开关，且相互对应的电芯、第一放电电阻和第一开关串接成回路，所述均衡控制单元控制各个回路中的所述第一开关的通断。
[0014]具体地，所述模组级均衡电路包括与电池组对应的第二放电电阻和第二开关，且相互对应的电池组、第二放电电阻和第二开关串接成回路，所述均衡控制单元控制各个回路中的所述第二开关的通断。
[0015]在一实施例中，所述充电控制电路包括联动控制电路和第二开关电路，所述联动控制电路的输入端接所述均衡电路，输出端接所述第二开关电路，所述第二开关电路接所述均衡充电回路，所述第二开关电路基于所述联动控制电路输出的控制信号导通或断开。
[0016]为了实现上述目的，本技术提供了一种动力电池，包括若干串联的电池组和如上所述的充电器同步式串联充电均衡系统。
[0017]与现有技术相比，本技术通过均衡电路的设置降低了对电池组、电芯间一致性的要求，提高的单电池组的适应范围，即电芯配组率和使用率，进一步降低了电池组的成本。通过充电器检测电路检测充电器的接入，并设置充电控制电路、均衡充电回路，并使充电控制电路接充电器检测电路、均衡电路、主充电回路及均衡充电回路，正常情况下，通过主充电回路给电池组正常充电，而当充电器检测电路检测到充电器接入且所述均衡电路已启动均衡时，充电控制电路断开主充电回路，并导通均衡充电回路给电池组充电，以此降低充电电流，增强均衡电路的均衡效果。且，本技术在无需复杂辅助电路、通讯链路的情况下实现了电池组的串联充电与均衡，整个均衡系统结构简单。
附图说明
[0018]图1为本技术一实施例充电器同步式串联充电均衡系统的组成框图。
[0019]图2为本技术一实施例充电器检测电路的原理图
[0020]图3本技术一实施例电芯级、模组级两级均衡机制的工作原理图。
[0021]图4为本技术一实施例第二开关电路的示意图。
[0022]图5为本技术一实施例均衡充电回路的示意图。
[0023]图6为本技术一实施例电芯级、模组级两级均衡机制的工作流程图。
具体实施方式
[0024]为了详细说明本技术的
技术实现思路
、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是本技术的全部实施例，应理解，本技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于描述的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本
技术的保护范围之内。
[0025]请参阅图1至图5，本技术的动力电池包括多个串联的电池组B、充电器同步式串联充电均衡系统1，每一电池组B包括多个串联的电芯B1
‑
B4(如图3所示)，充电器同步式串联充电均衡系统1包括主充电回路11、均衡充电回路12、充电控制电路13、均衡电路14以及充电器检测电路15(如图1所示)。
[0026]其中，主充电回路11连接在由多个电池组B串联组成的电池包Pack的正负极两端(如图2所示)，用于在正常情况下对电池包Pack中的各电池组B进行串联充电。主充电回路11上串联有开关器件K(如图2所示)，开关器件K用于控制主充电回路11的通断。当充电器2接入主充电回路11且开关器件K导通(接通)时，主充电回路11导通，充电器2即可通过主充电回路11给电池组充电；当开关器件K断开时，主充电回路11断开。
[0027]均衡充电回路12为均衡状态下充电器2给电池组充电的一回路，均衡充电回路12与主充电回路11并联(如图3所示)，其包括限流电阻，通过限流电阻降低充电电流。
[0028]均衡电路14用于控制若干电池组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电器同步式串联充电均衡系统，其特征在于，包括：主充电回路，用于对电池组进行串联充电；均衡充电回路，与所述主充电回路并联，包括限流电阻；均衡电路，用于控制若干电池组之间和/或每一电池组中的若干电芯之间的均衡；充电器检测电路，用于检测充电器是否接入所述主充电回路；以及充电控制电路，接所述均衡电路、充电器检测电路、主充电回路及均衡充电回路，用于导通所述主充电回路给电池组充电；或者，于所述充电器检测电路检测到充电器接入且所述均衡电路已启动均衡时，断开所述主充电回路并导通所述均衡充电回路给电池组充电。2.如权利要求1所述的充电器同步式串联充电均衡系统，其特征在于，所述充电器检测电路检测到充电器接入而所述均衡电路未启动均衡时，所述充电控制电路导通所述主充电回路给电池组充电。3.如权利要求2所述的充电器同步式串联充电均衡系统，其特征在于，所述充电器检测电路包括第一电阻、光电耦合器及第一开关电路，所述第一电阻的一端接电池组，另一端接所述光电耦合器的发射端，所述光电耦合器的接收端接所述第一开关电路，所述第一开关电路接至所述充电控制电路，于充电器接入所述主充电回路时，所述第一电阻输出电流使所述光电耦合器的接收端导通，而使所述第一开关电路导通以传输接入信号至所述充电控制电路，所述充电控制电路基于所述接入信号导通所述主充电回路。4.如权利要求1所述的充电器同步式串联充电均衡系统，其特征在于，所述限流电阻为正温度系数热敏电阻。5.如权利要求4所述的充电器同步式串联充电均衡系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱希平，李光明，高海刚，兰丽菊，万亚当，
申请(专利权)人：湖北睿赛新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：