[發明專利]電池裝置及其電池平衡方法

在審

• 申請號: 201610360170.X
• 申請日: 2016-05-27
• 公開（公告）號: CN107437829A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 謝春華
• 申請（專利權）人: 深圳市京泉華科技股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司44334
• 代理人: 謝志為

技術領域

本發明涉及新能源電池領域，尤其涉及一種用于電動車和其他電氣設備的電池裝置。

背景技術

電池裝置中通常包括多個串聯的電池對電動車或其他電氣設備的負載供電。電池均衡是指對串聯電池中不同的電池（或電池組）采用差分電流。串聯電池中每個電池的電流通常是一樣的，因此必須給電池增加額外的元件和電路來實現電池均衡。在電池的使用過程中，由于電池的個體差異、溫度差異等原因造成電池端電壓不平衡，為了避免這種不平衡趨勢的惡化，需要均衡串聯電池組各個電池特性，延長電池的使用壽命。電池均衡主要解決”充不飽、放不完”的問題，所謂“充不飽”是指個體差異較大的電池首先達到充電限制電壓，充電停止，造成其它電池不能充電，電池不能得到有效的充電；所謂“放不完”是指個體差異較大的電池首先達到放電截止電壓，造成其它電池不能放電，能量不能完全釋放。由此可見當串聯電池中的電池不均衡時，它的可用容量將減少，串聯電池中容量最低的電池將決定串聯電池的總容量。在不均衡串聯電池中，一個或幾個電池會在其它電池尚需充電時便已達到最大容量。而在放電時，未完全充電的電池又會比其它電池先放完電，使電池裝置中因電壓不足而提前停止供電。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種平衡效率高的電池裝置及電池平衡方法。

本發明的實施例提供一種電池裝置，包括：

至少兩個串聯連接的電池；

并聯于每個電池兩端的均衡電路，所述均衡電路導通時，電池進行放電；

一控制單元，與每一電池電性連接以采集每個電池的電壓；電池充電時，所述控制單元采集每個電池的電壓，找到電壓最低的電池，并控制電壓大于最低電壓的電池兩端的均衡電路導通，直至所有電池的電壓小于等于電壓最低的電池的電壓，所述控制單元控制所有的均衡電路截止。

作為一種優選方案，所述控制單元在找到電壓最低的電池前判斷是否有電池的電壓大于等于一預定電壓，如果有電池的電壓大于等于所述預定電壓，才找電壓最低的電池，如果沒有電池的電壓大于等于所述預定電壓，對所有電池充電。

作為一種優選方案，所述控制單元包括與電池數量對應的采集端，所述控制單元通過所述采集端采集每個電池的電壓。

作為一種優選方案，所述控制單元包括與電池數量對應的控制端，所述控制單元通過所述控制端控制與對應電池并聯的均衡電路的導通及截止。

作為一種優選方案，所述均衡電路包括第一三極管、第二三極管、第一及第二電阻，所述第一三極管的基極連接所述控制單元的對應控制端，所述第一三極管的集電極通過所述第一電阻連接所述第二三極管的基極，所述第一三極管的發射極連接對應電池的負極，所述第二三極管的發射極連接對應電池的正極，所述第二三極管的集電極通過所述第二電阻連接所述電池的負極。

作為一種優選方案，所述均衡電路還包括第三及第四電阻，電池的正極通過所述第三電阻及第四電阻接地，所述第三電阻及第四電阻之間的節點連接所述控制單元的采集端。

本發明的實施還提供一種應用于如上所述的電池裝置的電池平衡方法，包括：

采集各個電池的電壓；

讀取電壓最小的電池電壓Vmin；

導通與電池電壓大于Vmin的電池并聯的均衡電路，直至所有電池的電壓小于等于Vmin，使導通的均衡電路截止。

作為一種優選方案，讀取電壓最小的電池電壓Vmin步驟之前還包括：

判斷是否有一個電池的電壓大于等于一預定電壓；

如果有一個電池的電壓大于等于所述預定電壓，停止充電，執行采集各個電池的電壓的步驟。

作為一種優選方案，如果沒有電池的電壓大于等于所述預定電壓，對所有電池進行充電。

作為一種優選方案，導通與電池電壓大于Vmin的電池并聯的均衡電路直至所有電池的電壓小于等于Vmin后重新對電池進行充電。

本發明的實施例動態調整均衡電路的起始電壓，始終選取電池停止充電時，最低的一個電池電壓作為均衡電路的起始電壓，在靜止足夠長的時間之后，可以保證所有的電池達到均衡狀態，而且在電池達到均衡狀態之后，再次啟動充電過程，把所有電池均充電到預定電壓。本發明的電池裝置結構簡單、平衡效率高。

附圖說明

附圖中：

圖1示出本發明一實施例的電池裝置的電路圖。

圖2示出本發明的一實施例的電池平衡方法的流程圖。

主要元件符號說明