專利名稱：鋰電池組節(jié)拍測控型均衡充電方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鋰電池組均衡保護充電技術，尤其涉及一種鋰電池組節(jié)拍測控型 均衡充電方法。
背景技術：
隨著環(huán)保意識的深入人心，新生能源越來越受到世界各國的重視。大容量鋰電池 單體電壓大、體積小、能量高，是今后新能源電池應用的主體，但是安全充電問題一直是鋰 電池應用的難題，幾支單體鋰電池串聯(lián)后組成電池組使用，直接充電會造成每支單體鋰電 池電壓不能均衡一致，一旦某一支電池電壓超高于4. 20V后，會發(fā)生爆炸的危險，如何控制 是目前所面對的問題。鋰電池組應用發(fā)展迅猛急需要更大的均衡能力與更可靠的均衡保護 充電方法?，F(xiàn)有技術中，鋰電池均衡保護充電方法多采用耗能型分流的方法。即多消耗能量 又不能完成動力型鋰電池大電流均衡能力，大容量鋰電池沒有可靠的均衡技術保障。上述技術方案中，至少存在如下問題因為鋰電池組充電工作在低電壓，大電流狀態(tài)下，輸出導線的電阻與電池內阻影 響測量電池電壓精度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能消除充電回路電阻與電池內阻的的影響、保證鋰電池 組充電過程中每一支鋰電池均衡電壓的均衡精度的鋰電池組節(jié)拍測控型均衡充電方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明的鋰電池組節(jié)拍測控型均衡充電方法，包括多個相互串聯(lián)的單體鋰電池組 成的鋰電池組，還包括多個模塊電源，每個模塊電源的輸出端對應與一個單體鋰電池連接， 每個模塊電源分別設有單獨的控制開關；還包括節(jié)拍脈沖發(fā)生器，所述節(jié)拍脈沖發(fā)生器產生的脈沖信號控制多個模塊電源 的控制開關的接通和斷開；在所述模塊電源的控制開關斷開的瞬間，充電電流為零時，對相應的單體電池的 測控電壓進行采樣。由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明所述的鋰電池組節(jié)拍測控型均衡 充電方法，由于節(jié)拍脈沖發(fā)生器產生的脈沖信號控制多個模塊電源的控制開關的接通和斷 開；在模塊電源的控制開關斷開的瞬間，充電電流為零時，對相應的單體電池的測控電壓進 行采樣?？梢詫⒉杉妷盒畔⒋嫒腈i存器中供控制器檢測鑒別，當此電壓達到設定的電池 上限電壓時發(fā)出關閉指令，停止對該電池充電，實現(xiàn)過充保護與上限電壓均衡一致的目標。 能消除充電回路電阻與電池內阻的的影響，保證鋰電池組充電過程中每一支鋰電池均衡電 壓的均衡精度。


圖1為本發(fā)明鋰電池組節(jié)拍測控型均衡充電方法的電路原理圖。
具體實施例方式本發(fā)明的鋰電池組節(jié)拍測控型均衡充電方法，其較佳的具體實施方式
如圖1所 示，包括多個相互串聯(lián)的單體鋰電池組成的鋰電池組，還包括多個模塊電源，每個模塊電源 的輸出端對應與一個單體鋰電池連接，每個模塊電源分別設有單獨的控制開關；還包括節(jié) 拍脈沖發(fā)生器，節(jié)拍脈沖發(fā)生器產生的脈沖信號控制多個模塊電源的控制開關的接通和斷 開；在模塊電源的控制開關斷開的瞬間，充電電流為零時，對相應的單體電池的測控電壓進 行采樣。能消除充電回路電阻與電池內阻的的影響，保證鋰電池組充電過程中每一支鋰電 池均衡電壓。鋰電池組充電過程中，每一個單體鋰電池單獨受控充電，當該單體鋰電池的充電 電壓達到鋰電池充電上限電壓時，該單體鋰電池單獨自動停止充電。確保每一支鋰電池都 不會充電超量的安全控制。在圖1中，電源降壓轉換采用的是電源轉換模塊是為了容易簡化說明。也可采用 變壓器代替電源模塊。本發(fā)明實施例能夠實現(xiàn)實現(xiàn)鋰電池組充電過程中每一支鋰電池都是單獨受控充電的，當鋰電池充電電壓 達到鋰電池充電上限電壓時自動停止充電，確保每一支鋰電池都不會充電超量的；完成動力型鋰電池恒流充電最大均衡電流為2-30A均衡方案；實現(xiàn)鋰電池組充電過程中每一支鋰電池都能受控充電達到同一電壓精度；實現(xiàn)鋰電池組充電過程中每一支鋰電池都是在充電電流為零時進行測控電壓采 樣的，消除充電回路電阻與電池內阻的的影響。保證了鋰電池組充電過程中每一支鋰電池 均衡電壓的均衡精度。下面對本申請的設計原理進行詳細的描述傳統(tǒng)觀念的充電機是不能滿足于鋰電池組安全充電，為解決鋰電池組充電每支單 體電池電壓均衡問題，必需首先找到主要問題在哪里？經分析發(fā)現(xiàn)主要問題是因為鋰電池組充電工作在低電壓，大電流狀態(tài)下，輸出導 線的電阻與電池內阻影響測量電池電壓精度。為得到精確的測控電池電壓，設想在鋰電池組充電過程中間隔中斷充電電流，在 這一間歇時間內測量電池電壓。從而獲得精確的測控電池電壓，或把充電過程看成是一部 交響樂曲的演奏，設計一指揮系統(tǒng)在充電機里協(xié)調控制充電、測量、電壓識別過程。這一控 制論系統(tǒng)設定為節(jié)拍控制器，節(jié)拍控制器的作用是控制充電節(jié)拍以充電每十秒關閉10毫 秒在這一瞬間使充電機關閉，充電電流為零將電池組真實電壓采集到電壓寄存器中拱給電 壓鑒別器識別。這一目的是為了消除導線電阻與電池內阻對測量鋰電池組電壓精度的影 響，電流傳感器采集電流信號控制充電器恒流充電，上限電壓設為每一支單體電池控制在 4. 20V，這樣就能保證了每一支電池的安全充電，和有效的均衡控制，達到安全的目地。本發(fā)明的方案中，充電機在充電過程中能夠隨機采集鋰電池組真實電壓給控制 器；充電機實現(xiàn)恒流充電的控制信號來自每一支電池隨機采樣；均衡充電是由單體電池測
4控完成，能確保每支單體電池電壓均衡一致；因為單體充電是一個獨立充電過程，所以應用 于任何組數(shù)電池組。經十幾次樣機制造試驗結果，獲得了安全均衡有效的為串聯(lián)鋰電池充電的結果， 無論電池組單體鋰電池容量差異有多大在放電后電壓差多少，在實施均衡充電后都能確保 每支單體鋰電池的電壓都是4. 20V，因此確保串聯(lián)鋰電池組使用的安全性。本發(fā)明在具體應用中，電池組上可省去原設計方案中的保護板，實現(xiàn)了大容量均 衡。尤其是在大電池充電中顯示了并充的優(yōu)勢，并充主要功能為鋰電池串聯(lián)使用提供了安 全保障。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
一種鋰電池組節(jié)拍測控型均衡充電方法，包括多個相互串聯(lián)的單體鋰電池組成的鋰電池組，其特征在于，包括多個模塊電源，每個模塊電源的輸出端對應與一個單體鋰電池連接，每個模塊電源分別設有單獨的控制開關；還包括節(jié)拍脈沖發(fā)生器，所述節(jié)拍脈沖發(fā)生器產生的脈沖信號控制多個模塊電源的控制開關的接通和斷開；在所述模塊電源的控制開關斷開的瞬間，充電電流為零時，對相應的單體電池的測控電壓進行采樣。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池組節(jié)拍測控型均衡充電方法，其特征在于，所述鋰電 池組充電過程中，每一個單體鋰電池單獨受控充電，當該單體鋰電池的充電電壓達到鋰電 池充電上限電壓時，該單體鋰電池單獨自動停止充電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰電池組節(jié)拍測控型均衡充電方法，包括多個相互串聯(lián)的單體鋰電池組成的鋰電池組，還包括多個模塊電源，每個模塊電源的輸出端對應與一個單體鋰電池連接，每個模塊電源分別設有單獨的控制開關；還包括節(jié)拍脈沖發(fā)生器，節(jié)拍脈沖發(fā)生器產生的脈沖信號控制多個模塊電源的控制開關的接通和斷開；每一個單體鋰電池單獨受控充電，在模塊電源的控制開關斷開的瞬間，充電電流為零時，對相應的單體電池的測控電壓進行采樣。能消除充電回路電阻與電池內阻的影響，保證鋰電池組充電過程中每一支鋰電池均衡電壓，并能確保每一支鋰電池都不會充電超量的安全控制。
文檔編號H02J7/00GK101887999SQ201010190000
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權日2010年5月25日
發(fā)明者孫蕾, 李新麗, 胡巍, 邢松柏 申請人:北京天路能源有限公司