[发明专利]均衡充电检测器、方法及电池管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理系统，尤其涉及一种均衡充电检测器、方法及电池管理系统。

背景技术

电池（如锂电池）可包括多个模块，每个模块可包括多个并行或串行连接的电池单元。在包含多个模块或多个电池单元的电池中，随着充电周期或放电周期的数目的增加，模块间或电池单元间的不平衡性随之增加，从而降低电池的容量并缩短电池寿命。对电池均衡充电可降低不平衡性并延长电池寿命。

图1所示为一种传统电池系统100的示意图。电池系统100包括电池包102及均衡充电器104。均衡充电器104与电源106相连，用以对电池包102充电。电池包102包括电池112及电池管理系统（BMS，Battery Management System）114。电池112包括多个模块或多个电池单元。BMS 114监控电池112的状态并与均衡充电器104通信以根据电池112的状态控制充放电过程。均衡充电器104可执行常规充电循环或均衡充电循环。通常，人工通过手动选择常规充电循环和均衡充电循环中的一种充电循环。

然而，均衡充电可导致气体泄漏、水分流失及内部发热等问题。因此，为避免过于频繁地执行均衡充电或执行不必要的均衡充电，判定执行均衡充电的合适条件甚为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种检测均衡充电的条件的检测器、方法及电池管理系统。本发明可不需人工判定执行均衡充电的条件，且可避免出现不必要的均衡充电循环。相应地，电池寿命得以延长，且不同类型的均衡充电条件可由均衡充电标志分别表征。

本发明提供了一种均衡充电检测器，所述均衡充电检测器包括：控制器，用于监控电池的电池状态，获取对应所述电池状态的电池的电池参数，并根据所述电池参数产生均衡充电参数组；及比较模块，与所述控制器耦合，用于根据所述均衡充电参数组与阈值组的比较结果设置均衡充电标志，若所述比较模块设置所述均衡充电标志以指示满足执行所述电池的均衡充电的条件出现，则所述均衡充电检测器产生均衡充电信号。

所述均衡充电检测器还包括监控单元，与所述比较模块耦合，用于监控所述均衡充电标志，且若所述电池与充电器相连时，所述比较模块已设置均衡充电标志，则输出所述均衡充电信号。

所述控制器根据所述电池参数产生数组均衡充电参数组，且所述比较模块根据所述数组均衡充电参数组与数组阈值组的比较结果设置数个均衡充电标志。

所述比较模块包括：数个比较单元，所述数个比较单元中的每个比较单元根据所述数组均衡充电参数组中的一组均衡充电参数组与所述数组阈值组中的一组阈值组的比较结果设置相应的均衡充电标志，若所述电池与充电器相连时，所述均衡充电检测器已设置所述数个均衡充电标志中的一个均衡充电标志，则所述均衡充电检测器产生所述均衡充电信号。

所述均衡充电参数组包括充电的累计次数，所述阈值包括次数阈值，若所述充电的累计次数大于所述次数阈值，则所述比较模块设置均衡充电标志。

所述均衡充电参数组还包括充电时长及电池温度，所述均衡充电检测器根据所述充电时长及所述电池温度计算所述充电的累计次数。

所述均衡充电参数组包括符合预设条件的模块电压差，所述符合预设条件的模块电压差对应于所述电池中两个电池模块间的电压差，且若所述符合预设条件的模块电压差大于模块电压阈值，则所述比较模块设置所述均衡充电信号。

所述均衡充电参数组还包括放电电流差及平均模块电压，根据所述放电电流差及所述平均模块电压，所述均衡充电检测器判断所述模块电压差是否为符合预设条件的模块电压差。

所述均衡充电参数组包括包电压下降周期数，所述均衡充电检测器根据对应于放电周期的电池包电压计算所述包电压下降周期数，若所述包电压下降周期数大于下降周期数阈值，则所述比较模块设置所述均衡充电信号。

所述均衡充电参数组还包括电池充电状态，所述均衡充电检测器根据所述电池充电状态检测在所述放电周期内的电池包电压。

所述均衡充电参数组包括模块电压差值增加的连续周期数，在所述连续周期中，所述模块电压差增加，所述电池包括数个模块，在放电周期中所述数个模块中的每个模块分别具有模块电压，所述均衡充电检测器根据模块电压差产生模块电压差值增加的连续周期数，且若所述模块电压差值增加的连续周期数大于增加周期数阈值，所述比较模块设置所述均衡充电标志。