[发明专利]动力电池的均衡充电方法及均衡系统

说明书

动力电池的均衡充电方法及均衡系统，其中系统包括主控制模块、线路切换模块、充电控制模块和N个补充电路,其中，N为大于等于2的正整数；将动力电池与直流电源的正负极分别连接构成主充电回路；将直流电源通过线路切换模块与可对每块单体电池进行独立充电的补充电路连接构成补充电回路；充电时，主充电回路和补充电回路同时对动力电池充电，当其中有一个单体电池的电压达到预定电压时，主控制模块控制线路切换模块停止主充电回路和相应的补充电回路工作。本发明相对于被动式均衡方法，没有电能损耗，不存在发热情况；相对于主动式均衡方式而言，具有线路简单，成本低的优点。

技术领域

本发明涉及一种动力电池的均衡充电方法及均衡系统，尤其是一种动力电池的均衡充电方法及均衡系统。

背景技术

动力电池由于其体积小，电池容量高而受到市场的欢迎。动力电池是由若干个单体电池的串联或并联组成，由于受到现有单体电池生产工艺的影响，单体电池的性能不能做到绝对的一致，因此，单体电池在充放电过程中会逐步出现一些电性能上的差异，其充放电次数越多，则电性能的差异越大。

目前对串联型的动力电池中的电池单元的均衡方式主要有两种方法，一种是被动式均衡，一种是主动式均衡。被动式均衡的做法是动力电池中的最低那一个电池单元的电压为准，利用放电电阻进行放电，达到高于最低的那个电池单元的所有其它电池单元电压，都降低为与最低的那个电池单元相等的电压，这种均衡方法是以消耗能量来达到均衡电池电压的目的,这种方法的缺点是均衡速度慢，因为，电阻的大小决定了放电电流的大小，考虑到放电过程中电阻会产生大量的热量，而不能选用阻值过小的电阻；二是电能量损耗大；主动式均衡方法，其原理是采用控制电路将动力电池中的电压较高的电池单元的能量转移到电压较低的电池单元中，这种主动式均衡方法的缺点是电路复杂，元件多，造成制造成本高；一旦控制电路的逻辑顺序处理不好，就会在均衡时出现短路的现象。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种全新的动力电池均衡充电方法及均衡系统。

本发明的技术方案是：提供一种动力电池的均衡充电方法，适合于串联型的动力电池上使用，将直流电源与动力电池的正负极分别连接构成主充电回路；将直流电源通过线路切换模块与可对每块电池单元进行独立充电的补充电路连接构成补充电回路；充电时，先对所有电池单元充电，当其中一个电池单元达到预定电压时，再以这个预定电压为准，将其余的电池单元均衡补充到预定电压；或者，充电时，先对所有电池单元的电压进行检测，当发现电池单元之间的电压存在预定压差时，先以最高的那个电池单元的电压为准，用补充电回路将其余的电池单元均衡补充到与最高的那个电池单元的电压相等后，关闭补充电路，打开主充电回路,当其中有一个电池单元达到预定电压时,主控制模块控制线路切换模块或者线路切换模块将主充电回路关闭,打开其余的补充电路,将所有的电池单元都充到预定电压:或者，充电时，先对所有的电池单元的电压进行检测，当发现电池单元之间的电压存在预定压差时，先以最高的那个电池单元的电压为准，用补充电回路将其余的电池单元均衡补充到与最高的那个电池单元的电压相等后，主控制模块控制线路切换模块或者线路切换模块打开主充电回路和补充电路，将所有的电池单元都充至预定电压。

作为对本发明的改进，充电时，主充电回路和补充电回路同时对动力电池充电，当其中有一个电池单元的电压达到预定电压时，主控制模块控制线路切换模块停止主充电回路充电，以及相应的补充电路也停止对该电池单元的充电；或者当线路切换模块检测到其中有一个电池单元的电压达到预定电压时，线路切换模块停止主充电回路充电，以及相应的补充电路也停止对该电池单元的充电；只允许补充电回路对其余的尚未达到预定电压的电池单元继续充电，直至所有的电池单元都达到预定电压；