串联电池组的快速充电方法及相关设备技术

本发明专利技术实施例提供一种串联电池组的快速充电方法，包括：获取串联电池组中各电池单元的荷电参数；根据所述荷电参数，判断所述串联电池组中是否存在差异电池单元；其中，所述差异电池单元为荷电参数与所述串联电池组中其他电池单元的荷电参数存在差异的电池单元；若所述串联电池组中存在差异电池单元，则将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接，并对所述电池单元执行并联充电。另，本发明专利技术实施例还提供一种串联电池组的快速充电系统及快速充电装置。所述串联电池组的快速充电方法可以有效缩短充电时间。

Method and apparatus for fast charging a series battery pack

Including the embodiment of the invention provides a series battery fast charging method, obtaining the battery in series units charged parameters; according to the charging parameters, judging whether there are differences between the series battery cell group; among them, the differences between the battery unit for charging parameters and the other series cell parameters of charging battery differences between the battery unit; if the difference of cell battery series, the series of each battery cell in the battery is converted to parallel connection, and to charge the battery unit parallel execution. In addition, the embodiment of the invention also provides a quick charging system and a fast charging device of a series battery pack. The fast charging method of the series battery pack can effectively shorten the charging time.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池快速充电
，尤其涉及一种串联电池组的快速充电方法及相关设备。
技术介绍
动力锂离子电池具有标称电压高、比能量大、充放电效率高及寿命长等优点，现阶段广泛应用在电动汽车及电池储能等领域，锂离子电池使用中将单体电池串联到一定的电压等级，同时需要将电池并联到一定的容量等级以满足电压、功率的需求，电池组一般由几十至上百个单体电池串联或先并联后串联组成。电池组由若干个电压低且容量小的单体电池通过串联、并联或混联方式组合而成，充电时只能对整体电池组进行充电，因此充电时间较长。另外，在现在的电池制造技术条件下，单体电池由于在生产、筛选成组、使用、维护等环节出现电池参数不一致，多只单体电池串联后充电，无法将每一单体电池完全充满并达到相同电压，容易导致整个电池组系统性能下降，还会影响系统容量和循环使用寿命。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种串联电池组的快速充电方法、快速充电系统及装置，以解决因串联电池组中存在差异电池单元而导致充电速度被限制的问题，缩短串联电池组的充电时间，提升充电效率。本专利技术实施例第一方面提供一种串联电池组的快速充电方法，包括：获取串联电池组中各电池单元的荷电参数；根据所述荷电参数，判断所述串联电池组中是否存在差异电池单元；其中，所述差异电池单元为荷电参数与所述串联电池组中其他电池单元的荷电参数存在差异的电池单元；若所述串联电池组中存在差异电池单元，则将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接，并对所述电池单元执行并联充电。通过在所述串联电池组中存在差异电池单元时，将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接，并对所述电池单元执行并联充电，可以有效降低所述差异电池单元对整个电池组的充电电流的影响，避免因所述差异电池单元的最大充电电流受限而导致整个电池组充电电流变小，充电时间增加，有利于提升所述串联电池组的充电速度。结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述根据所述荷电参数，判断所述串联电池组中是否存在差异电池单元，包括：获取所述串联电池组中各电池单元的荷电参数特性曲线，所述荷电参数特性曲线用于定义所述电池单元的荷电参数随充放电次数的变化特性；获取所述串联电池组中各电池单元的充放电次数，并根据所述荷电参数特性曲线确定各电池单元在对应充放电次数处的荷电参数特性值；将所述各电池单元的荷电参数与对应电池单元的荷电参数特性值比较，若存在电池单元的荷电参数小于荷电参数特性值超过预设阈值，则判断所述串联电池组中存在差异电池单元。由于所述荷电参数特性曲线与所述电池单元的材料选择、电池结构等因素决定，且通常相同型号的电池具有相同的荷电参数特性曲线。因此，通过将所述各电池单元的荷电参数与对应充电次数的荷电参数特性值比较，即可准确地判断对应的电池单元是否为差异电池单元。结合第一方面或第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接，并对所述电池单元执行并联充电，包括：通过控制阵列开关模块中的开关管的导通或断开来控制所述串联电池组中的各电池单元转换为全并联连接，并对所述电池单元执行全并联充电；或者，通过控制阵列开关模块中的开关管的导通或断开来控制所述串联电池组中的各电池单元转换为串并联连接，并对所述电池单元执行串并联充电。其中，全并联充电时能获得最大的并联充电电流，同时充电干路上的充电电流最大，充电时间最短；串并联充电时，由于存在串联连接，充电电压相应提升，并联电池数降低可以降低充电干路的电流要求。结合第一方面或第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接之前，所述方法还包括：获取充电干路允许的最大充电电流及全并联充电的充电电流；比较所述全并联充电的充电电流与所述充电干路允许的最大充电电流的大小。结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，若所述充电干路允许的最大充电电流大于或等于所述全并联充电的充电电流，则所述将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接，并对所述电池单元执行并联充电，包括：将所述串联电池组中的各电池单元转换为全并联连接，并对所述电池单元执行全并联充电。结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，若所述充电干路允许的最大充电电流小于所述全并联充电的充电电流，则所述将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接，并对所述电池单元执行并联充电，包括：将所述串联电池组中的各电池单元转换为串并联连接，并对所述电池单元执行串并联充电。通过获取所述充电干路允许的最大充电电流及全并联充电的充电电流，并将二者进行比较，即可判断全并联充电的充电电流是否超过所述充电干路允许的最大充电电流，并在所述全并联充电的充电电流超过所述充电干路允许的最大充电电流时，将所述串联电池组中的各电池单元转换为串并联连接，并对所述电池单元执行串并联充电，可以避免因受到所述充电干路允许的最大充电电流的限制而导致全并联充电的速度变慢。结合第一方面第五种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述将所述串联电池组中的各电池单元转换为串并联连接，包括：根据所述充电干路允许的最大充电电流及所述电池单元的最大充电电流，计算允许并联的电池单元的最大数量；根据所述允许并联的电池单元的最大数量，将所述串联电池组中的各电池单元转换为串并联连接。通过根据所述充电干路允许的最大充电电流及所述电池单元的最大充电电流，计算得到所述充电干路允许并联的电池单元的最大数量，从而可以充分利用所述充电干路的充电能力，保证在串并联充电时，输入到电池组上的电流最大，从而获得最快的串并联充电速度。结合第一方面第五种可能的实现方式或第一方面第六种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述对所述电池单元执行串并联充电之后，所述方法还包括：监测所述各电池单元的充电状态；若监测到所述差异电池单元充电完成，则通过阵列开关模块中与所述差异电池单元连接的旁路开关管将所述差异电池单元旁路出充电回路；根据剩余的电池单元数量，重新确定最大充电电流，并通过重新确定的所述最大充电电流对所述剩余的电池单元进行充电。通过在监测到所述差异电池单元充电完成时，将所述差异电池单元旁路出充电回路，由于对充电电流存在限制的差异电池单元被旁路出去，剩余的电池单元均可以以正常的最大充电电流进行充电，从而可以根据剩余的电池单元数量，重新确定最大充电电流，有利于缩短整个电池组的充电时间。结合第一方面或第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第八种可能的实现方式中，所述对所述电池单元执行并联充电之后，则所述方法还包括：监测所述各电池单元的充电状态；若监测到所述各电池单元充电完成，则结束对所述电池单元充电；并，将所述各电池单元转换回串联连接；或者，根据负载功率需求将所述各电池单元转换为并联连接或串并联连接。本专利技术实施例第二方面提供一种串联电池组的快速充电系统，包括AC/DC转换模块、充电控制模块、开关阵列模块及串联电池组模块；所述AC/DC转换模块与所述充电控制模块连接，用于将外部电源提供的交流电信号转换为直流电信号；所述充电控制模块通过所述开关阵列模块与所述串联电池组模块连接，所述串联电池组模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联电池组的快速充电方法，其特征在于，包括：获取串联电池组中各电池单元的荷电参数；根据所述荷电参数，判断所述串联电池组中是否存在差异电池单元；其中，所述差异电池单元为荷电参数与所述串联电池组中其他电池单元的荷电参数存在差异的电池单元；若所述串联电池组中存在差异电池单元，则将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接，并对所述电池单元执行并联充电。

【技术特征摘要】
1.一种串联电池组的快速充电方法，其特征在于，包括：获取串联电池组中各电池单元的荷电参数；根据所述荷电参数，判断所述串联电池组中是否存在差异电池单元；其中，所述差异电池单元为荷电参数与所述串联电池组中其他电池单元的荷电参数存在差异的电池单元；若所述串联电池组中存在差异电池单元，则将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接，并对所述电池单元执行并联充电。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述荷电参数，判断所述串联电池组中是否存在差异电池单元，包括：获取所述串联电池组中各电池单元的荷电参数特性曲线，所述荷电参数特性曲线用于定义所述电池单元的荷电参数随充放电次数的变化特性；获取所述串联电池组中各电池单元的充放电次数，并根据所述荷电参数特性曲线确定各电池单元在对应充放电次数处的荷电参数特性值；将所述各电池单元的荷电参数与对应电池单元的荷电参数特性值比较，若存在电池单元的荷电参数小于荷电参数特性值超过预设阈值，则判断所述串联电池组中存在差异电池单元。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接，并对所述电池单元执行并联充电，包括：通过控制阵列开关模块中的开关管的导通或断开来控制所述串联电池组中的各电池单元转换为全并联连接，并对所述电池单元执行全并联充电；或者，通过控制阵列开关模块中的开关管的导通或断开来控制所述串联电池组中的各电池单元转换为串并联连接，并对所述电池单元执行串并联充电。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接之前，所述方法还包括：获取充电干路允许的最大充电电流及全并联充电的充电电流；比较所述全并联充电的充电电流与所述充电干路允许的最大充电电流的大小。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述充电干路允许的最大充电电流大于或等于所述全并联充电的充电电流，则所述将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接，并对所述电池单元执行并联充电，包括：将所述串联电池组中的各电池单元转换为全并联连接，并对所述电池单元执行全并联充电。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述充电干路允许的最大充电电流小于所述全并联充电的充电电流，则所述将所述串联电池组中的各电池单元转换为并联连接，并对所述电池单元执行并联充电，包括：将所述串联电池组中的各电池单元转换为串并联连接，并对所述电池单元执行串并联充电。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述串联电池组中的各电池单元转换为串并联连接，包括：根据所述充电干路允许的最大充电电流及所述电池单元的最大充电电流，计算允许并联的电池单元的最大数量；根据所述允许并联的电池单元的最大数量，将所述串联电池组中的各电池单元转换为串并联连接。8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述对所述电池单元执行串并联充电之后，所述方法还包括：监测所述各电池单元的充电状态；若监测到所述差异电池单元充电完成，则通过阵列开关模块中与所述差异电池单元连接的旁路开关管将所述差异电池单元旁路出充电回路；根据剩余的电池单元数量，重新确定最大充电电流，并通过重新确定的所述最大充电电流对所述剩余的电池单元进行充电。9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述电池单元执行并联充电之后，则所述方法还包括：监测所述各电池单元的充电状态；若监测到所述各电池单元充电完成，则结束对所述电池单元充电；并，将所述各电池单元转换回串联连接；或者，根据负载功率需求将所述各电池单元转换为并联连接或串并联...

【专利技术属性】
技术研发人员：李英涛，周岿，张光辉，王平华，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44