电池组快速均衡充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了电池组快速均衡充电装置，其包括至少二电池子组串联连接的电池组，连接于电池组两端用于为所述电池组充电的主充电电源，以及用于检测各电池子组两端的电压值和控制主充电电源工作与否的电池管理系统，所述电池组快速均衡充电装置进一步包括一辅充电电源，所述辅充电电源通过开关元件与各电池子组分别连接，电池管理系统与开关元件相连。本实用新型专利技术通过主充电电源和辅充电电源的配合使用，可使各电池子组均衡充电，保证了每个电池子组均能被充满，增加了电池组的有效容量，延长了电池组的使用寿命；同时还可以加快了电池组的充电时间，并且还可以实现通过低电压电源为串联的高电压电池组进行充电。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池充电装置，具体涉及一种动力电池组快速均衡充电装置。
技术介绍
随着国际原油价格飞涨，各种新型能源的研究成为公众关注的焦点。电能作为动力能源已经在各种车辆上得到广泛应用。锂电池以具有较高的能量质量比和能量体积比，无记忆效应，可重复充电次数多，使用寿命较长等优点成为动力电能的首选。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，连续的充放电循环导致的差异，将使某些单体电池的容量加速衰减，串联电池组的容量是由单体电池的最小容量决定的，因此这些差异将使电池组的使用寿命缩短。目前锂离子电池组的充电一般都采用串联充电，这主要是因为串联充电方法结构简单、成本低、较容易实现。但由于单体锂离子电池之间在容量、内阻、衰减特性、自放电等性能方面的差异，在对锂离子电池组串联充电时，电池组中容量最小的那只单体锂离子电池将最先充满电，而此时，其他电池还没有充满电，如果继续串联充电，则已充满电的单体锂离子电池就可能会被过充电。而锂离子电池过充电会严重损害电池的性能，甚至可能会导致爆炸造成人员伤害，因此，为了防止出现单体锂离子电池过充电，锂离子电池组使用时一般配有电池管理系统(Battery Management System,简称BMS),通过电池管理系统对每一只单体锂离子电池进行过充电等保护。串联充电时，如果有一只单体锂离子电池的电压达到过充保护电压，电池管理系统会将整个串联充电电路切断，停止充电，以防止这只单体电池被过充电，而这样会造成其他锂离子电池无法充满电。这使得解决动力电池充电技术问题成为迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的旨在于提供一种电池组快速均衡充电装置，其在实现电池组各电池子组均衡充电的同时，实现对电池组的快速充满，并且也实现了利用低电压充电电源单独为串联的高电压电池组充电。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案电池组快速均衡充电装置，其包括至少二电池子组串联连接的电池组，连接于电池组两端用于为所述电池组充电的主充电电源，以及用于检测各电池子组两端的电压值和控制主充电电源工作与否的电池管理系统，所述电池组快速均衡充电装置进一步包括一辅充电电源，所述辅充电电源通过开关元件与各电池子组分别连接，电池管理系统与开关元件相连。实现本技术的一种实施方式是所述开关元件与电池子组一一对应。实现本技术的一种实施方式是所述开关元件为晶体三极管、MOS管、光电开关、继电器、光电稱合器中的任一种。实现本技术的一种实施方式是所述电池子组为单个可充电电池。实现本技术的一种实施方式是所述电池子组为至少二个串联连接的可充电电池。实现本技术的一种实施方式是所述辅充电电源为太阳能充电器、风力充电器以及燃料电池中的一种或多种。实现本技术的一种实施方式是所述电池组快速均衡充电装置进一步包括一温度采样控制器，所述温度采样控制器的输入端与各电池子组分别相连，其输出端连接至主充电电源。实现本技术的一种实施方式是所述电池组快速均衡充电装置进一步包括一显示屏，所述显示屏连接于电池管理系统的输出端。实现本技术的一种实施方式是所述电池组快速均衡充电装置进一步包括一第三充电电源，所述第三充电电源与各电池子组分别连接，电池管理系统与所述第三充电电源相连。实现本技术的一种实施方式是所述第三充电电源为太阳能充电器、风力充电器以及燃料电池中的一种或多种。相比于现有技术，本技术通过主充电电源对整个电池组进行串联充电，电池管理系统检测各电池子组两端的电压，当达到一定的值时，断开主充电电源，启动辅充电电源对各电池子组中电压值最小的一个或多个启动充电，其实现的效果在于1、各电池子组均衡充电，可以使得每个电池子组均能被充满，增加了电池组的有效容量，延长了电池组的使用寿命；2、辅充电电源可以同时与主充电电源一起工作，此时，当电池管理系统控制主充电电源和辅充电电源同时工作，当其中之一的电池子组电压达到电池管理系统设定的电压时，断开主充电电源并根据各电池子组的电压驱动辅充电电源从最低的单个或多个电池子组开始充电，直至所有的电池子组均被充满为止，其加快了电池组的充电时间；3、辅充电电源采用太阳能充电器、风力充电器以及燃料电池中的一种或多种，可在动力装置(例如电动汽车等)上增设该辅充电电源，可随时对电池组进行充电，加大了动力装置的应用空间；4、辅充电电源可以采用较低的电压单独为串联的高电压电池组充电，可作为电池快充前的准备以加强电池组的快充速度，增加容量及延长电池组寿命；5、采用第三充电电源同时进行辅助充电，可进一步加快电池组的充电时间。附图说明图1为本技术电池组快速均衡充电装置实施例一的结构示意图；图2为本技术电池组快速均衡充电装置实施例二的结构示意图。其中11、可充电电池；12、可充电电池；13、可充电电池；14、可充电电池；2、电池管理系统；3、主充电电源；4、辅充电电源；5、开关元件；51、开关元件；52、开关元件；53、开关元件；54、开关元件；6、第三充电电源；61、充电电源；62、充电电源；63、充电电源；64、充电电源。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本技术做进一步描述实施例一如图1所示，作为本技术电池组快速均衡充电装置的实施例一，其包括至少二电池子组串联连接的电池组，连接于电池组两端用于为所述电池组充电的主充电电源3，以及用于检测各电池子组两端的电压值和控制主充电电源3工作与否的电池管理系统2，电池组快速均衡充电装置还包括一辅充电电源4，辅充电电源4通过开关元件5与各电池子组分别连接，电池管理系统2与开关元件5相连。电池子组可以是单个的可充电电池，也可以是至少二个可充电电池串联连接而成，在本实施例中，电池组采用四个电池子组，电池子组以单个可充电电池为例进行解释和说明本技术的保护范围。其中电池子组分别为可充电电池11、可充电电池12、可充电电池13、可充电电池14。充电方式可以为三种一是主充电电源3先工作，电池管理系统2实时或定时(例如每5 10秒)检测各个可充电电池两端的电压，当某个可充电电池两端的电压达到电池管理系统的设定电压(一般等于或略小于电池额定电压)时，电池管理系统2控制主充电电源3停止工作，同时并启动辅充电电源4开始对某个或某些可充电电池进行充电，其中，上述的某个或某些可充电电池为电池组中电压最小的一个或几个，因此需要设置的开关元件5可以是一个，也可以是多个，在本技术较佳的实施例中，开关元件5与电池子组采用相等的数量，即开关元件5包括与可充电电池11对应的开关元件51、与可充电电池12对应的开关元件52、与可充电电池13对应的开关元件53、与可充电电池14对应的开关元件54，通过控制其中一个或多个开关元件的开断，进而实现对某个或某些电池子组的充电，然后根据电池管理系统2实时或定时检测各个可充电电池两端的电压的变化，仍以最小电压值的单个或多个可充电电池开始，继续充电，直至所有可充电电池都充满为止；二是主充电电源3和辅充电电源4同时工作，此时，开关元件5均处于导通状态，这种方式可加快可充电电池的充电速度，同理，当本文档来自技高网...

【技术保护点】
电池组快速均衡充电装置，其包括至少二电池子组串联连接的电池组，连接于电池组两端用于为所述电池组充电的主充电电源，以及用于检测各电池子组两端的电压值和控制主充电电源工作与否的电池管理系统，其特征在于，所述电池组快速均衡充电装置进一步包括一辅充电电源，所述辅充电电源通过开关元件与各电池子组分别连接，电池管理系统与开关元件相连。

【技术特征摘要】
1.电池组快速均衡充电装置，其包括至少二电池子组串联连接的电池组，连接于电池组两端用于为所述电池组充电的主充电电源，以及用于检测各电池子组两端的电压值和控制主充电电源工作与否的电池管理系统，其特征在于，所述电池组快速均衡充电装置进一步包括一辅充电电源，所述辅充电电源通过开关元件与各电池子组分别连接，电池管理系统与开关元件相连。2.如权利要求1所述的电池组快速均衡充电装置，其特征在于，所述开关元件与电池子组--对应。3.如权利要求2所述的电池组快速均衡充电装置，其特征在于，所述开关元件为晶体三极管、MOS管、光电开关、继电器、光电稱合器中的任一种。4.如权利要求2所述的电池组快速均衡充电装置，其特征在于，所述电池子组为单个可充电电池。5.如权利要求2所述的电池组快速均衡充电装置，其特征在于，所述电池子组为至少二个串联连接的可充电电池。6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高荣盛，
申请(专利权)人：高荣盛，
类型：实用新型
国别省市：