一种强制均衡充电方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种强制均衡充电方法及装置，涉及电池均衡充电技术领域，首先获取每个单体电芯端的电压、最高电压与最低电压之间的压差值，以及电池总电压；判断压差值是否超过第一预设阈值，最高电压是否超过第二预设阈值，若是则控制启动BMS系统中的被动均衡电路，为最高电压单体电芯进行放电，否则执行以下步骤，判断电池是否充满，若未充满，则获取电池的BMS系统所检测的当前时刻每个单体电芯端的电压，进而得到最低电压的单体电芯，为最低电压的单体电芯进行充电，若已充满，则自动停止充电。本发明专利技术解决了电池组充电的不平衡问题，有效地防止过充现象，提高了锂电池使用的安全性，增加了电池组的充电容量，延长了锂电池组的使用寿命。的使用寿命。的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种强制均衡充电方法及装置


[0001]本专利技术涉及电池均衡充电
，更具体的说是涉及一种强制均衡充电方法及装置。

技术介绍

[0002]作为一种新型动力技术，锂电池在使用中必须串联才能达到使用电压的需求，单体性能的参差不齐并不全缘于电池生产技术问题，即使每只电池出厂时电压，内阻完全一致，使用一段时间以后，也会产生差异。
[0003]锂电池这种以化学能存储电量的电池，存在自放电现象，锂电池由于生产工艺的离散性，各个单体电芯之间的自放电率不能做到完全一致，锂电池每次充电的时候，都会对电量不一致的电芯进行均衡，这个保护板的均衡功能电流很小，对于经常使用的电池起作用，但长期存放的电池则无能为力，由于长期不充电，会造成锂电池自放电效应累积，电芯之间的压差变大，超出了均衡电路的均衡能力，就会导致电池容量严重衰减，通常的做法就是把电池拆解，对电压低的单个电芯进行单独补充电量，用人为的方式把电池单体之间的电压充到一致。
[0004]因此，如何智能化地对电池进行强制均衡充电，在电池电量充满的情况下，使各个单体电芯之间的压差值满足设定要求，并且能够自动断电，进而延长锂电池组的使用寿命，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种强制均衡充电方法及装置。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种强制均衡充电方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一、获取电池的BMS系统所检测的当前时刻每个单体电芯端的电压，进而得到所有单体电芯中的最高电压与最低电压之间的压差值，以及电池总电压；
[0009]步骤二、判断当前压差值是否超过第一预设阈值，且最高电压是否超过第二预设阈值，若压差值超过第一预设阈值且最高电压超过第二预设阈值，则执行步骤三，否则执行步骤四；
[0010]步骤三、控制启动BMS系统中的被动均衡电路，为最高电压的单体电芯进行放电，并返回步骤一，重新检测压差值；
[0011]步骤四、由于上述进行放电处理之后，电池的电量降低，因此需要判断电池是否充满，若未充满，则执行步骤五，若已充满，则执行步骤七；
[0012]步骤五、获取电池的BMS系统所检测的当前时刻每个单体电芯端的电压，进而得到最低电压的单体电芯；
[0013]步骤六、为最低电压的单体电芯进行充电，并返回步骤一；
[0014]步骤七、充电结束，自动停止充电。此时电池的状态为满电量状态，且各个单体电
芯之间的压差值较小，实现了均衡充电。
[0015]可选的，所述方法的步骤中均使用MCU控制单元与电池的BMS系统进行数据传输。
[0016]可选的，所述电池的BMS系统与MCU控制单元之间使用CAN或RS
‑
485通讯进行数据传输。
[0017]值得注意的是，在电池充电结束之后，使用上述的强制均衡充电方法进行放电和充电，实现电池均衡充电。
[0018]可选的，所述步骤四中，判断电池是否充满的标准是，电池总电压是否达到第三预设阈值。
[0019]可选的，所述步骤七中，向充电电路发送断开指令，以控制所述充电电路停止向电池充电，实现自动断电，保护电池及充电电路的安全。
[0020]一种强制均衡充电装置，包括充电电路、MCU控制单元、强制均衡物理开关、AC/DC转换装置；
[0021]所述AC/DC转换装置与充电电路连接，所述MCU控制单元与充电电路连接，所述强制均衡物理开关与MCU控制单元连接。
[0022]可选的，所述强制均衡充电装置分别与市电、电池连接，具体的，所述AC/DC转换装置与市电连接，所述充电电路和MCU控制单元均与电池连接。
[0023]可选的，还包括电压监控电路，位于MCU控制单元与电池之间。
[0024]经由上述的技术方案可知，本专利技术公开提供了一种强制均衡充电方法及装置，与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0025]本专利技术充电装置和电池之间通过RS485或者CAN的方式进行通讯，当电池的压差过大，而充电时常规的被动均衡电路无法达到均衡效果的时候，强制并长时间打开均衡电路，给电量高的单体电芯进行放电，并辅助充电，以补充强制均衡时消耗的电量，直到各个单体之间的压差达到理想值为止，同时电量充满。本专利技术通过强制均衡，对电池进行动态放电和充电，在实现电池充满电量的同时，能够使各个单体电芯之间的压差值满足设定要求，并且能够自动断电，本专利技术解决了电池组充电的不平衡问题，有效地防止过充现象，提高了锂电池使用的安全性，增加了电池组的充电容量，延长了锂电池组的使用寿命。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术的方法流程示意图；
[0028]图2为本专利技术的装置结构示意图。
具体实施方式
[0029]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。
[0030]本专利技术实施例公开了一种强制均衡充电方法，参见图1，当打开强制均衡物理开关后，进行强制均衡充电，方法流程如下：
[0031]步骤一、获取电池的BMS系统(电池管理系统Battery Management System)所检测的当前时刻每个单体电芯端的电压，进而得到所有单体电芯中的最高电压与最低电压之间的压差值，以及电池总电压；
[0032]步骤二、判断当前压差值是否超过第一预设阈值，且最高电压是否超过第二预设阈值，若压差值超过第一预设阈值且最高电压超过第二预设阈值，则执行步骤三，否则执行步骤四；
[0033]步骤三、控制启动BMS系统中的被动均衡电路，为最高电压的单体电芯进行放电，并返回步骤一；
[0034]值得注意的是，对于步骤三而言，可以在进行放电的同时，根据获取每个单体电芯端的电压，进行实时对比，若当前进行放电的单体电芯在放电的过程中，电压逐渐降低，不再是最高电压单体，则此时需要对当前时刻的最高电压单体电芯进行放电，直到步骤二中压差值满足第一预设阈值和第二预设阈值。也可以对最高电压的单体电芯进行放电一段时间，一段时间之后再返回步骤一进行电压检测，判断当前时刻的最高电压单体电芯，对当前时刻的最高电压单体电芯进行放电，直到步骤二中压差值满足第一预设阈值和第二预设阈值。
[0035]所述放电过程可以由安装在电池内的PTC芯片实现。
[0036]步骤四、根据电池总电压是否达到第三预设阈值，判断电池是否充满，若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强制均衡充电方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、获取电池的BMS系统所检测的当前时刻每个单体电芯端的电压，进而得到所有单体电芯中的最高电压与最低电压之间的压差值，以及电池总电压；步骤二、判断当前压差值是否超过第一预设阈值，且最高电压是否超过第二预设阈值，若压差值超过第一预设阈值且最高电压超过第二预设阈值，则执行步骤三，否则执行步骤四；步骤三、控制启动BMS系统中的被动均衡电路，为最高电压的单体电芯执行放电，并返回步骤一；步骤四、判断电池是否充满，若未充满，则执行步骤五，若已充满，则执行步骤七；步骤五、获取电池的BMS系统所检测的当前时刻每个单体电芯端的电压，进而得到最低电压的单体电芯；步骤六、为最低电压的单体电芯进行充电，并返回步骤一；步骤七、充电结束，自动停止充电。2.根据权利要求1所述的一种强制均衡充电方法，其特征在于，所述方法的步骤中均使用MCU控制单元与电池的BMS系统进行数据传输。3.根据权利要求2所述的一种强制均衡充电方法，其特征在于，所述电池的BMS系统与MCU控制单元之间使用CAN或R...

【专利技术属性】
技术研发人员：许宝学，黄康，
申请(专利权)人：青岛瑰宝电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：