本发明专利技术提供的均衡充电装置包括控制器、多个充放电支路和电压转换装置，所述控制器用于采集电池组中每个单体电池的实际电压值，将所述实际电压值与给定电压范围进行比较以确定不均衡单体电池，依次控制与每个不均衡单体电池连接的充放电支路闭合，并控制所述电压转换装置对所述不均衡单体电池进行充电或放电，使不均衡单体电池达到均衡。均衡充电方法包括对串联电池组中的每个单体电池进行电压采样以得到每个单体电池的实际电压值；将实际电压值与给定电压范围进行比较以确定不均衡单体电池；对不均衡单体电池依次进行充电或放电使之达到均衡，采用本发明专利技术提供的均衡充电装置及方法解决了串联电池组充电不均衡的问题，有效提高了电池组的使用性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及充电装置，尤其涉及一种用于串联电池组的均衡充电装置及 均衡充电方法。
技术介绍
可充电动力电池因其较好的利用率而被广泛地应用于各类电子产品，尤 其是电动汽车中。对于电动汽车，设有将多个单体电池串联连接而成的作为 电源装置的电池组。由于可充电动力电池自身的工艺条件限制，每一节单体 电池之间存在电压差异。在经过多次充、放电循环之后，单体电池之间的电 压差异会越来越大，在充电过程中容易导致串联电池组充电不均衡，使得串 联电池组的有效容量减小，影响电池组的使用性能，这对于电动汽车来说也 是不容忽视的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决串联电池组充电不均衡导致电池组有效容量 小、使用性能差的问题，提供一种新型、简单而有效的用于串联电池组的均 衡充电装置。本专利技术的另一个目的是为了解决电池组电池电压不均衡导致的电池组 有效容量小、使用性能差的问题，提供一种使电池组中未达到给定电压范围 最小值的不均衡单体电池达到均衡的方法。本专利技术的另一个目的是为了解决电池组电池电压不均衡导致的电池组 有效容量小、使用性能差的问题，提供一种使电池组中超过给定电压范围最 大值的不均衡单体电池达到均衡的方法。本专利技术提供的用于串联电池组的均衡充电装置包括该均衡充电装置包 括控制器、多个充放电支路和电压转换装置，所述控制器用于采集电池组中 每个单体电池的实际电压值，将所述实际电压值与给定电压范围进行比较以 确定不均衡单体电池，依次控制与每个不均衡单体电池连接的充放电支路闭 合，并控制所述电压转换装置对所述不均衡单体电池进行充电或放电，使不 均衡单体电池达到均衡。本专利技术提供的用于串联电池组的均衡充电方法包括对串联电池组中的 每个单体电池进行电压采样以得到每个单体电池的实际电压值；将所述实际电压值与给定电压范围进行比较以确定实际电压值大于给定电压范围最大值的不均衡单体电池；以及闭合所述不均衡单体电池所对应的充放电支路开关对所述不均衡单体电池依次进行放电，直到所述不均衡单体电池的实际电 压值在给定电压范围内时停止放电。本专利技术提供的用于串联电池组的均衡充电方法还包括对串联电池组中的每个单体电池进行电压采样以得到每个单体电池的实际电压值；将所述实 际电压值与给定电压范围进行比较以确定实际电压值大于给定电压范围最大值的不均衡单体电池；以及闭合所述不均衡单体电池所对应的充放电支路开关对所述不均衡单体电池依次进行放电，直到所述不均衡单体电池的实际 电压值在给定电压范围内时停止放电。采用本专利技术提供的用于串联电池组的均衡充电装置及充电方法，首先设 定一个给定电压范围，通过电压采样得到每个单体电池的实际电压值，然后 对实际电压值低于给定电压范围最小值的单体电池进行充电，直到其实际电 压值达到给定电压范围再停止充电，而不对实际电压值高于或等于给定电压 值的单体电池进行充电，对实际电压值高于给定电压范围最大值的单体电池 进行放电，直到其实际电压值达到给定电压范围再停止放电，串联电池组中的所有不均衡单体电池的电压值都达到了给定电压值。本专利技术的专利技术人还考 虑可以采用由串联电池组本身提供的电能对充电不足的单体电池进行充电， 因此不需要借助外部电源，节省了能源，也完全实现了串联电池组的电压均 衡。采用本专利技术提供的用于串联电池组的均衡充电装置及充电方法解决了串 联电池组充电不均衡的问题，完全实现了串联电池组的电压均衡，有效地提 高了电池组的使用性能。附图说明图1为本专利技术一种实施例提供的用于串联电池组的均衡充电装置的结构示意图2为本专利技术一种实施例提供的用于串联电池组的均衡充电装置的控制 器的结构示意图3和图4为本专利技术一种实施例提供的用于串联电池组的均衡充电方法 的流程图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术实施例提供的用于串联电池组的均衡充电装置 及均衡充电方法做进一步的详细描述。图1为本专利技术实施例提供的用于串联电池组的均衡充电装置的结构示意 图。如图1所示，本专利技术实施例提供的用于串联电池组的均衡充电装置包括 控制器4、多个充放电支路和电压转换装置3，每个充放电支路用于分别对 串联电池组中的每个单体电池充电或放电，所述控制器4用于采集每个单体 电池的实际电压值，将所述实际电压值与给定电压范围进行比较以确定不均 衡单体电池，依次控制对每个不均衡单体电池电连接的充放电支路闭合，并 控制所述电压转换装置对每个不均衡单体电池进行充电或放电，使不均衡单体电池达到均衡。如图1所示，所述均衡充电装置还包括多个可控开关2，每个可控开关 2分别位于每个充放电支路中，所述控制器4具有多个输出端，每个输出端 分别与每个可控开关2的控制端连接，所述控制器4通过控制可控开关2闭 合或断开来控制充放电支路的闭合或断开。所述可控开关2为任意一种具有控制端的开关元件，其开闭可以由电信 号进行控制，例如二极管、三极管或继电器。所述可控开关2在未接收到控 制器4发出的控制其闭合或断开的控制信号时处于常开状态。如图1所示，串联电池组由多节单体电池串联连接而成，每节单体电池 正负极两端都连接一个充电支路，则充电支路的个数比单体电池的个数多1。 所述控制器4的输入端与每个单体电池连接，用于采集每个单体电池的实际 电压值。每个充电支路中都连接一个可控开关2，通过接收控制器4输出的 控制信号来控制其闭合或断开。所述均衡充电装置还包括电压转换装置3，该电压转换装置3的输入端 用于输入充电电能，输出端与多个充电支路相连，充电电能可以由整个电池 组提供，该电压转换装置3用于将所输入的充电电能转换成单体电池额定电 压范围内的电压，并通过充放电支路输出给不均衡单体电池；所述充电电能 也可以由单体电池提供，所述电压转换装置3将单体电池输入的充电电能输 出给整个电池组。所述电压转换装置3为任意一种可以将直流电压转换为所需范围内的直 流电压的双向DC/DC转换器。所述控制器4用于采集串联电池组中每个单体电池的电压值，并用于控 制每个充放电支路或可控开关2。如图2所示，优选情况下，所述控制器4 包括电平信号采集单元、电压比较单元和控制单元。所述电平信号采集单元用于采集每个单体电池两端的电平信号，根据电平信号得到每个单体电池的实际电压值，并将所述实际电压值发送到电压比 较单元。操作者在保证对串联电池组中每个单体电池都进行电压采样的前提 下可任意设置电压采样顺序。优选情况下，将电压采样顺序设定为从串联连 接的第一节单体电池开始依次对每一节单体电池进行电压采样直至最后一 节单体电池。所述电压比较单元用于将每个单体电池的实际电压值与给定电压范围 进行比较。所述电压比较单元中预设有给定电压范围，所述电压比较单元将 采集得到的每个单体电池的实际电压值与给定电压范围进行比较，并将比较 结果发送至控制单元。所述给定电压范围可由操作者在电压比较单元中进行 预先设置，根据电池的特性，电池组达到均衡时很难达到每一个单体电池均 为相同的电压值，当电池组中所有单体电池的电压值都在一个电压范围内 时，即认为电池组达到均衡。所述控制单元用于根据电压比较单元的比较结果依次控制对每个不均 衡单体电池充电的充放电支路闭合，并在不均衡单体电池的实际电压值在给定电压范围内时控制对该不均衡单体电池充电的充放电支路断开。当使用可控开关2时，控制单元依次控制对本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于串联电池组的均衡充电装置，其特征在于：该均衡充电装置包括控制器、多个充放电支路和电压转换装置，所述控制器用于采集电池组中每个单体电池的实际电压值，将所述实际电压值与给定电压范围进行比较以确定不均衡单体电池，依次控制与每个不均衡单体电池连接的充放电支路闭合，并控制所述电压转换装置对所述不均衡单体电池进行充电或放电，使不均衡单体电池达到均衡。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邓林旺，彭晓玲，杨晓璐，宋开通，张建华，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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