[发明专利]自均衡电池充电电路及充电方法

说明书

本发明提出一种自均衡电池充电电路及充电方法，用于给N节串联的电池充电，第N节电池的负极连接第N‑1节电池的正极，N>1，充电电路包括稳压电路和电荷泵电路，所述稳压电路接收输入电压，其输出端连接电荷泵电路的输入端，所述电荷泵电路输出端连接N节串联的电池，第一节电池并联在稳压电路输出端；每节电池电压等于稳压电路的输出电压。本发明能够在电池满充后实现自动均衡。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，特别涉及一种自均衡电池充电电路及充电方法。

背景技术

电池没有绝对的一致性，在成组后，电池之间的容量差异超出一定的阈值便会影响整个电池组的实际可用容量，所以，电池在成组以后的寿命远远低于单体电池的寿命，主要原因是电池之间的个体差异，导致充电时，容量最大的电池容易过充，放电时，容量最小的电池又容易过放，进入恶性循环，使得个别电池受损，影响整个电池组的充放电特性，电池组容量降低。为了延长电池组的使用寿命，需要对差异的电池进行均衡。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在电池充满后自动均衡的自均衡电池充电电路及充电方法，用以解决现有技术存在的电池电压不均衡的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种自均衡电池充电电路，用于给N节串联的电池充电，第N节电池的负极连接第N-1节电池的正极，N>1，包括：稳压电路和电荷泵电路，所述稳压电路接收输入电压，其输出端连接电荷泵电路的输入端，所述电荷泵电路输出端连接N节串联的电池，第一节电池并联在稳压电路输出端；每节电池电压等于稳压电路的输出电压。

可选的，N＝2时，所述电荷泵电路包括第一电容，所述电荷泵电路有两个工作阶段：

第一阶段，所述第一电容并联在稳压电路的输出端，所述第一电容充电；

第二阶段，所述第一电容和第二节电池并联，第二节电池充电。

可选的，所述电荷泵电路还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；所述第一开关和所述第三开关的第一端连接稳压电路的高电位输出端；所述第一开关第二端连接所述第二开关第一端，其公共连接端连接所述第一电容第一端；所述第三开关第二端连接所述第四开关第一端，其公共连接端连接所述第一电容第二端；所述第二开关第二端连接第二电池正极，所述第四开关第二端连接第一电池负极。

可选的，第一阶段，所述第一开关和所述第四开关导通；第二阶段，所述第二开关和所述第三开关导通。

可选的，所述第一开关和所述第四开关的占空比等于所述第二开关和所述第三开关的占空比。

可选的，所述电荷泵电路包括N-1个电容，所述电荷泵电路从第1阶段至第2*(N-1)阶段依次工作，其中：

第2N-3阶段，第N-1个电容并联在稳压电路的输出端，第N-1个电容充电；

第2N-2阶段，第N-1个电容与第N节电池并联，第N节电池充电。

可选的，所述电荷泵电路还包括第一开关和N-1个开关模块；第二节电池至第N节电池，每节电池对应一个开关模块；每个开关模块包括第二开关、第三开关、第四开关和一个电容；

每个开关模块中，第二开关第一端连接稳压电路高电位输出端，其第二端连接第三开关第一端，第三开关第二端连接对应电池的正极，第二开关和第三开关的公共连接端连接对应电容的第一端；第四开关第一端连接对应电容的第二端，第四开关第二端连接对应电池负极；第一开关第一端连接每个电容的第二端，第一开关的第二端接地。

可选的，第一开关、第二节电池对应的开关模块至第N节电池对应的开关模块依次工作；每个开关模块对应两个工作阶段：

第一阶段：第一开关和第二开关导通；

第二阶段，第三开关和第四开关导通。