[发明专利]电池系统和电池充电方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域，特别涉及一种电池系统和电池充电方法。

背景技术

一个电池系统包括多个电池单元，例如，锂离子电池，电池系统通常为手机、笔记本电脑或电动车供电。电池均衡器广泛应用于电池系统中，以最大化电池单元的容量和增加电池的寿命。如果电池系统中的电池单元发生不均衡的情况，电池均衡器通过消耗电荷最高的电池单元上的能量或通过将电荷最高的电池单元上的能量转移到电荷最低的电池单元，以对电池单元进行均衡。

图1所示为锂离子电池充电过程的充电电流与电池单元电压的波形图100。锂离子电池的充电过程经历了多个模式，比如，恒流充电模式和恒压充电模式。在时刻t0，电池单元具有电压值V₁₀，并由一充电电流进行充电。在时间段t0-t3，电池单元工作在恒流充电模式，在此期间充电电流恒定，电池单元电压从V₁₀增加到V_M。在时间段t3-t4，电池单元进入恒压充电模式，在此期间充电电流逐渐减小，电池单元电压保持恒定。例如，电池单元电压在时间段t3-t4保持为V_M。在时刻t4，充电电流降到低于一个电流阈值。相应地，电池充电过程结束。

电池单元电压在恒流充电模式的一个时间段（这个时间段被称为平台电压区域）中具有一个相对低的增长速率。例如，在时间段t1-t2,电池单元电压的增长速率低于一个速率阈值。由于充电电流恒定，电池单元电量的增长速率在恒流充电模式的任意时间段应该保持恒定。所以，在平台电压区域，电池单元电压具有较低的增长速率，不能精确的反映电池单元电量的变化。

因此，对一个包含多个电池单元的电池组，电池均衡器可能在所有电池单元都处于平台电压区域时进行均衡操作。由于电池单元电压不能准确反映电池单元电量，电池均衡器难以通过监测电池单元的电池单元电压准确地检测到不均衡情况。例如，通过均衡，虽然电荷最高的电池单元的电量降到与电荷最低的电池单元的电量相等，但是电池单元的电压并没有随电池单元的电量的改变而改变。所以，电池均衡器的均衡控制可能并不精确。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种电池系统和电池充电方法，能够对电池的充电过程进行精确的均衡控制。

本发明提供了一种电池系统。该电池系统包含多个电池单元和均衡模块。所述多个电池单元具有多个电池单元电压；所述均衡模块耦合于所述多个电池单元，所述均衡模块用于根据所述多个电池单元在恒流充电模式下的充电电流的值设置第一电压阈值，并当所述多个电池单元电压中的一个电池单元电压不满足第一电压阈值的要求时，启动对所述多个电池单元的均衡检查。

本发明还提供了一种电池充电方法。该电池充电方法包含以下步骤：由充电电流为多个电池单元充电，所述多个电池单元具有多个电池单元电压；根据恒流充电模式下充电电流的值，设置第一电压阈值；当所述多个电池单元电压中的一个电池单元电压不满足所述第一电压阈值的要求时，启动对所述多个电池单元的均衡检查。

本发明还提供了一种电池系统。该电池系统包含串联的多个电池模块和多个均衡模块。所述多个电池模块的每个电池模块包括多个电池单元，所述多个电池单元具有多个电池单元电压；所述多个均衡模块分别耦合于所述多个电池模块，其中，每个均衡模块根据所述多个电池单元在恒流充电模式下的充电电流的值设置第一电压阈值，并当所述多个电池单元电压中的一个电池单元电压不满足第一电压阈值要求时，启动对所述多个电池单元的均衡检查。

与现有技术相比，本发明提供的电池系统和电池充电方法，由于电池均衡都是在一个或多个电池单元不满足第一电压阈值条件时执行，因此提高了电池均衡控制的精确性。

附图说明

以下通过对本发明的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。

图1所示为锂离子电池充电过程的充电电流与电池单元电压的波形图；

图2所示为根据本发明一个实施例的电池系统的系统框图；

图3所示为根据本发明一个实施例的电池单元在充电阶段的电池单元电压的波形图；

图4所示为根据本发明一个实施例的电池系统的系统框图；

图5所示为根据本发明另一个实施例的电池系统的系统框图；

图6所示为根据本发明又一个实施例的电池系统的系统框图；

图7所示为根据本发明一个实施例的电池系统的均衡方法流程图。

具体实施方式