[发明专利]电池组分布多模式均衡充电方法及均衡充电电路在审

专利信息
申请号: 201510043939.0 申请日: 2015-01-28
公开(公告)号: CN104578316A 公开(公告)日: 2015-04-29
发明(设计)人: 陈昭肃;薛云华 申请(专利权)人: 深圳市良益实业有限公司
主分类号: H02J7/00 分类号: H02J7/00
代理公司: 深圳市精英专利事务所 44242 代理人: 任哲夫
地址: 518000 广东省深圳市宝*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 电池组 分布 模式 均衡 充电 方法 电路
【说明书】:

技术领域

发明涉及电动汽车动力领域,尤其是指一种电池组分布多模式均衡充电方法及均衡充电电路。

背景技术

由于电动汽车是通过电力来驱动运行的,而现有成熟技术的电力存储只有通过电池来实现,因此对于电动汽车而言,多个电池构成的电池箱作为能量储存供给必不可少。为了使得将电能存储进电池中,充电是必不可少的步骤。而由于电动汽车所需要动力较大,因此其电池箱总容量也很大,例如一种典型的汽车动力电池箱包括12个并联的电池组,每个电池组由108个18650型锂电池串联构成,为了对如此大量电池充电,现有方法是对应每个电池组分别进行充电控制,对于每个电池组包括串联的108个18650型锂电池,每个电池的充电电压一般为:4.20V-4.3V,因此BMS对电池组充电可直接使用460V电压,同时,处于快速充电的设计需要,充电电流峰值会达到360A。但由于电池组中串联的锂电池个性差异,因此通常无法实现一次性对电池组全电池充满,这也就是需要配置BMS控制充电的原因。而现有BMS对电池组采用的均衡充电方法步骤:

1)采用高电压、大电流对整组充电;

2)检测电池组中每个电池的电压是否达到预设峰值电压,若达到,则执行步骤3;

3)停止对电池组的充电,对达到预设峰值电压的电池进行放电,并检测该电池电压是否低于预设低值电压,低于则从新执行步骤1;

由此上述3步骤重复,直至电池组中所有电池充满电为止。然而,现有均衡充电方法有两个明显弊端,一是需要反复对电池组充放电,且充满电只是理论效果,实际中,由于对单体电池执行的是反复充电。放电的方式,只能逼近满电状态,因此真正充满电耗时太长;二是该种充电控制方法由于每次充电、放电仅依据电池组中一个电池来决定,因此反复充放电管理过程中充电误差会累计,最终快速地导致整个电池组寿命缩短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:提供一种适用于电动汽车电池组的快速且均衡性更佳的充电方法及充电电路。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种电池组分布多模式均衡充电方法,包括步骤,

A)采用高电压、大电流对电池组进行充电;

B)检测电池组中每个电池的电压;

C)判断电池组中是否有单节电池达到预设峰值电压,若是则执行步骤D;

D)停止高电压、大电流对电池组充电;

E)判断电池组中是否有单节电池未达到预设峰值电压,是则执行步骤F,否则充电结束;

F)采用低电压、小电流分别对电池组中其余未达到预设峰值电压的每个单节电池进行充电;

G)判断电池组中其余单节电池中是否有电池达到预设峰值电压,若有则执行步骤H;

H)停止低电压、小电流对该单节电池充电,返回步骤E。

上述中,所述高电压与电池组总电压相对应,所述大电流与电池组整体允许充电电流相对应;所述低电压不高于24V、小电流不大于2.5A;所述预设峰值电压参考电池组中单节电池的标称电压取值。

本发明还涉及一种电池组分布多模式均衡充电电路,包括开关模块、电池组、检测模块、BMS模块、切换模块及充电模块;

所述开关模块输入高电压、大电流,用于切换高电压、大电流对电池组充电;

所述电池组包括多个串联的电池;

所述检测模块,用于检测电池组中每个电池的电压;

所述充电模块,用于产生低电压、小电流;

所述切换模块,用于切换低电压、小电流分别对电池组中其余未达到预设峰值电压的每个单节电池进行充电;

所述BMS模块,用于根据检测模块检测每个电池的电压来判断电池组中是否有单节电池达到预设峰值电压,若是则控制开关模块,切换停止高电压、大电流对电池组充电;随后控制切换模块对未达到预设峰值电压的单节电池进行低电压、小电流充电,直至电池组中所有电池充电完成。

上述中,所述检测模块连接电池组中每一个电池;BMS模块连接检测模块,BMS模块连接开关模块及切换模块,切换模块对应电池组中每一个电池设置有一个与其相连的支路,充电模块连接切换模块。

上述中,所述检测模块包括温度检测、总电压检测、电压检测支路及电流检测;其中温度检测及电压检测支路对应电池组中每一个电池一一设置。

上述中,所述充电模块包括DC-DC电路;

上述中,所述开关模块输入连接充电头的高电压、大电流电源端;所述充电模块输入连接充电头12V输入头或电动汽车蓄电池。

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