一種電池均衡充電方法及其均衡充電器的製造方法
2023-06-16 03:42:21
一種電池均衡充電方法及其均衡充電器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種電池均衡充電方法及其均衡充電器，提出一種電池均衡充電的方法，採用與電池組內單體電芯數量相同的充電電源對單體電芯進行充電，通過智能控制，監控充電過程，對由多隻單體電芯組成的電池組進行均衡充電，以提高電池組的整體充電飽和度，並通過顯示器顯示各單體電芯的電壓。
【專利說明】一種電池均衡充電方法及其均衡充電器
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種電池均衡充電方法及其均衡充電器，屬於電池測試領域。
【背景技術】
[0002]目前常規的電池組充電器一般採用充電機對電池組進行串聯充電，由於電池組由多隻單體電芯串聯組成，各單體電芯之間不可避免地存在個體差異，而串聯充電的方式雖然簡便、快捷，但是隨著充電的進行，其中必然有個別單體電芯到達最高充電電壓，而其他單體電芯還沒有達到這個電壓，如果繼續為電池組充電，則必然造成某些單體電芯過充電，如果總電壓達到額定充電電壓時，其中有一部分單體電芯還沒有達到最高充電電壓，這是充電機就停止了工作，必然導致個別單體電芯欠充電，因此，電池組內的個別單體電芯長期過充電或欠充電，導致單體電芯嚴重兩極分化，從而影響電池組的性能和使用壽命。
[0003]近來，人們逐步重視電池組的均衡充電研究，目前提出的均衡充電方法分為以下幾種，一、當電池組內某隻電芯達到最高充電電壓時，啟動一個旁路電流，將流過該單體電芯的電流減小，使其降低充電速度，逐步與其他單體電芯同步，然而這種方法造價較高，而且均衡能力有限，當電池組內單體電芯差異較大時，該方法就無法應用；二、改變電池組單體電芯的連接方式，將本來串聯在一起的單體電芯，通過切換裝置改變為並聯連接，然後對其進行充電，當充電結束後，再切換為串聯方式，這種方法有其理論可行性，然而切換裝置過於複雜、體積過大，應用價值不大；三、首先採用充電機對電池組串聯充電，當其中某隻單體電芯達到最高充電電壓後，停止充電機，切換為獨立的充電器對每隻單體電芯進行涓流充電，由於充電器充電電流一般較大，而獨立充電器的涓流充電電流很小，在切換期間對單體電芯造成很大衝擊，這不符合電池的充電標準。
[0004]本發明提出一種電池均衡充電的方法，採用與電池組內單體電芯數量相同的充電電源對單體電芯進行充電，通過智能控制，對充電過程進行監控，和以上提到的方法相比電池均衡的效果更好，而且符合電池充電規範。
【發明內容】
[0005]本發明旨在提出一種電池均衡充電方法及其均衡充電器，對由多隻單體電芯組成的電池組進行均衡充電，以提高電池組的整體充電飽和度，並通過顯示器顯示各單體電芯的電壓。
[0006]為實現上述的目的，本發明採用如下技術方案:
本發明提出一種電池均衡充電方法，包含由多隻單體電芯串聯後組成的電池組和均衡充電裝置，所述的電池均衡充電的方法包括以下步驟:
(1)對電池組內的單體電芯進行電壓採樣；
(2)控制與每隻單體電芯連接的充電電源啟動，對與該充電電源連接的單體電芯進行充電；
(3)單體電芯電壓達到或超過設定的電壓上限時，控制與該只單體電芯連接的充電電源停止；
(4)當單體電芯電壓回落至設定的控制電壓時，控制與該只單體電芯連接的充電電源
重新啟動；
(5)重複(2)?(4)步驟，直至全部單體電芯均達到步驟(3)所述的狀態時，均衡充電結束。
[0007]所述的單體電芯可以由一隻電芯組成，也可以由多隻相同的電芯並聯後組成。
[0008]在對單體電芯進行採樣時按照如下順序進行:控制充電電源停止工作後再進行單體電芯電壓米樣，米樣完畢後再恢復充電電源的工作狀態。
[0009]為了實現上述方法，本發明提出一種實現所述的電池均衡充電方法的均衡充電器，包含控制器單元(1)，電源單元(2)，液晶顯示模塊(3)，充電電源1(4-1)?充電電源N (4-n)，單體電芯1(5-1)?單體電芯N (5-n)，見附圖1 ;
電源單元(2)連接控制器單元(I)和充電電源I (4-1)?充電電源N (4-n)，提供工作電源，控制器單元(I)連接充電電源I (4-1)?充電電源N(4-n)，採集單體電芯I (5-1)?單體電芯N(5-n)的電壓，並控制充電電源1(4-1)?充電電源N(4-n)啟動或停止，將單體電芯1(5-1)?單體電芯N(5-n)的電壓值通過連接的液晶顯示模塊(3)進行顯示。
[0010]所述的充電電源1(4-1)?充電電源N(4_n)與電池組內單體電芯I (5_1)?單體電芯N (5-n)數量相同。
[0011]所述的充電電源1(4-1)?充電電源N(4_n)與電池組內單體電芯I (5_1)?單體電芯N (5-n)通過N+1條輸出線進行連接，也可以通過2 X N條輸出線進行連接，還可以通過4XN條輸出線進行連接。
[0012]本發明的有益效果:
(1)可以對動力電池組實現快速均衡充電，保證電池組內單體電芯的電壓一致，從而提高動力電池組內各單體電芯的性能一致性；
(2)實時顯示的單體電芯電壓值，幫助操作者實時了解電池組的狀態。
[0013]【專利附圖】
【附圖說明】:
附圖1是本發明所提出的均衡充電器的原理框圖。
[0014]【具體實施方式】:
為了使本發明的技術方案更加清楚明白，以下結合附圖和實施例，對本發明進一步詳細說明，此處所描述的具體實例，僅僅用以解釋本發明，並不用於限制本發明。
[0015]實施例:
1、將均衡充電器與電池組的單體電芯1(5-1)?單體電芯N(5-n)連接起來；
2、啟動均衡充電器，電源單元(2)為設備提供工作所需電源；
3、控制器單元(I)對單體電芯1(5-1)?單體電芯N(5-n)進行電壓採集並在液晶顯示模塊⑶顯示；
4、將電壓在設定範圍的單體電芯對應的充電電源1(4-1)?充電電源N(4-n)啟動，對單體電芯1(5-1)?單體電芯N(5-n)進行充電；
5、控制器單元(I)進行計時，當計時達到設定時間間隔後，記錄充電電源1(4-1)?充電電源N (4-n)的工作狀態，並控制充電電源1(4-1)?充電電源N (4-n)停止工作；
6、控制器單元(I)對單體電芯1(5-1)?單體電芯N(5-n)進行電壓採集並在液晶顯示模塊⑶顯示；
7、根據第5步記錄的狀態，恢復充電電源1(4-1)?充電電源N(4-n)的工作狀態；
8、重複5?7步，當某一單體電芯達到設定電壓時，停止與之對應的充電電源的工作；
9、當被停止充電的單體電芯電壓回落至控制電壓時，重新啟動與之對應的充電電源，繼續對該單體電芯進行充電；
10、當全部單體電芯滿足第8步的條件時，均衡充電結束。
【權利要求】
1.一種電池均衡充電方法，包含由多隻單體電芯串聯後組成的電池組和均衡充電裝置，其特徵在於:所述的電池均衡充電的方法包括以下步驟: (1)對電池組內的單體電芯進行電壓採樣； (2)控制與每隻單體電芯連接的充電電源啟動，對與該充電電源連接的單體電芯進行充電； (3)單體電芯電壓達到或超過設定的電壓上限時，控制與該只單體電芯連接的充電電源停止； (4)當單體電芯電壓回落至設定的控制電壓時，控制與該只單體電芯連接的充電電源重新啟動； (5)重複(2)?(4)步驟，直至全部單體電芯均達到步驟(3)所述的狀態時，均衡充電結束。
2.根據權利要求1所述的一種電池均衡充電方法，其特徵在於:所述的單體電芯可以由一隻電芯組成，也可以由多隻相同的電芯並聯後組成。
3.根據權利要求1所述的一種電池均衡充電方法，其特徵在於:控制充電電源停止工作後再進行單體電芯電壓採樣，採樣完畢後再恢復充電電源的工作狀態。
4.一種實現權利要求1所述的電池均衡充電方法的均衡充電器，其特徵在於:包含控制器單元(1)，電源單元(2)，液晶顯示模塊(3)，充電電源1(4-1)?充電電源N(4-n)，單體電芯1(5-1)?單體電芯N(5-n);電源單元⑵連接控制器單元⑴和充電電源1(4-1)?充電電源N (4-n)，提供工作電源，控制器單元(I)連接充電電源1(4-1)?充電電源N(4-n)，採集單體電芯1(5-1)?單體電芯N(5-n)的電壓，並控制充電電源I (4_1)?充電電源N(4-n)啟動或停止，將單體電芯1(5-1)?單體電芯N(5-n)的電壓值通過連接的液晶顯示模塊(3)進行顯示。
5.根據權利要求3所述的一種電池均衡充電器,其特徵在於:充電電源1(4-1)?充電電源N(4_n)與電池組內單體電芯1(5-1)?單體電芯N(5_n)數量相同。
6.根據權利要求3所述的一種電池均衡充電器,其特徵在於:充電電源1(4-1)?充電電源N(4-n)與電池組內單體電芯1(5-1)?單體電芯N(5-n)通過N+1條輸出線進行連接，也可以通過2 X N條輸出線進行連接，還可以通過4 X N條輸出線進行連接。
【文檔編號】H02J7/00GK103633698SQ201310616934
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】李金錄, 範金榮 申請人:哈爾濱智木科技有限公司