[发明专利]一种适用于可充放电电池组的能量调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及可充电电池技术领域，具体涉及一种适用于可充放电电池组的能量调节装置。

背景技术

以电驱动设备作为动力源的可移动电动工具，其电力供应源通常为可充电电池，包括铅酸电池、各类锂电池组、镍镉电池组、镍氢电池组等多种类型的可充电电池单元的组合。目前市面上使用较多的可移动电动工具产品是以蓄电池组提供电能的电动自行车、电动汽车、电动货车和电动叉车等可移动电动工具，其普及率逐年增长，已经渗透至人们日常生活和工作的各行各业。

这些可移动电动工具在使用一段时间后会发生动力下降的问题，这是由于电池组的放电性能降低所致，深入分析可知，由于电池组内各个电池单元在制造成型后，受制造材料、工艺和环境等因素的影响导致电池单元在充放电性能上存在一定差异，这种差异随着使用强度、使用时长的增长愈发变得明显，从而使整个电池组的充放电效率受到影响。电池单元性能差异问题的存在使得电池组中性能较好的电池在充电时无法充满、在放电时无法放尽，其原因在于性能较差的电池在使用时的电压降低较快，从而拉低了整个电池组的电压，此时，性能较好的电池则受制于整体电压的影响而无法释放完储存的电能，从而最终影响到电动车等电动工具的动力。充电时的情况亦是如此。

当前的社会环境和国际形势对环境保护要求越来越高，新能源汽车作为清洁能源的首选产品，其普及速度日益加快。随之，可充电电池的需求量也变得越来越大。如果不能有效解决电池组受单个电池单元影响而导致充放电性能下降这一技术难题，势必会产生大量的能源浪费，电池组报废率也将上升，长久来看也是对环境的间接性破坏。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种适用于可充放电电池组的能量调节装置，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种适用于可充放电电池组的能量调节装置，包括装置本体，其连接一可充电电池组，可充电电池组连接用电负载，其特征在于，所述装置本体包括循环检测模块、调节开关模块和能量平衡模块，所述循环检测模块用于对可充电电池组中各个电池单元进行循环检测后获取电池单元的电压值，其设有与所述可充电电池组中的电池单元数量一一对应的检测端，任一检测端与与其对应的电池单元的两极相连，所述循环检测模块的控制信号输出端连接所述调节开关模块的控制信号输入端，以便通过发送控制信号控制所述调节开关模块的启闭；

所述能量平衡模块的电能输入端连接所述可充电电池组的两端，所述能量平衡模块的电能输出端连接所述调节开关模块，以便从整个可充电电池组获取电能；

所述调节开关模块包括与任一所述电池单元一一对应的调节开关单元，所述能量平衡模块通过任一所述调节开关单元连接与其对应的任一电池单元，所述能量平衡模块、任一所述调节开关单元和与其对应的所述任一电池单元构成对所述任一电池单元进行充电的充电回路，工作时，能量平衡模块从整个可充电电池组中获取电能，循环检测模块对可充电电池组中的电池单元逐一检测电压，测定出其中最低电压值的电池单元，由循环检测模块发送控制信号给具有最低电压值的电池单元对应的调节开关单元，使其闭合后构成对该具有最低电压值的电池单元的充电回路后对其充电，保证可以存储更多的电能。

所述循环检测模块包括一处理器单元和一存储单元，所述存储单元用于存取循环检测模块获取的电池单元的实时电压检测值和用于作为比较基础的标准电压值，其连接所述处理器单元，所述处理器单元用于将测得的电池单元的实测电压值与存储单元中的标准电压值进行比较，然后依据比较结果控制所述调节开关模块对电池单元的充电回路进行启闭控制，从而平衡可充电电池组的各个电池单元的充放电情况；

所述调节开关模块的控制信号输入端与所述处理器单元连接；

所述循环检测模块还包括一与可充电电池组中的电池单元连接的测量子模块，其用于检测各电池单元的电压，所述测量子模块包括与可充电电池组中的电池单元一一对应的电压采样单元，所述电压采样单元用于将电池单元的电压转换成适合处理器单元接收并处理的电压信号。

所述电压采样单元设置于任一与其对应的电池单元和处理器单元之间。

本发明通过设置电压采样单元配合处理器单元将采集到的各个电池单元的电压信号进行软件判断、比较和处理后，根据不同的结果对不同的电池单元的充放电情况进行控制和调整，达到平衡电池组中各电池单元的目的。

所述电压采样单元优选采用分压电阻。

所述处理器单元采用单片机。

所述存储单元采用flash存储器。