一种动力电池平衡充电方法及动力电池平衡电路技术

一种动力电池平衡充电方法及动力电池平衡电路，该电路包括电压检测分析比较电路、平衡切换电路、内部恒流源电路及电源管理及保护芯片，所述电压检测分析比较电路实时检测电池组中的各个电池单元的电压，并将检测结果分别送到平衡切换电路和电源管理及保护芯片；平衡切换电路对检测结果中的所有电压作比较评判，找出其中电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元，通过切换电路将补电电池与该电池单元接通，对该电池单元进行补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充；以此类推，对其它电池单元进行充电。本发明专利技术具有能精确的控制电池补电的电量；补电电流大，效率高；补电条件可以灵活调整的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种动力电池平衡充电方法及动力电池平衡电路。
技术介绍
目前，业界在针对多串电池不平衡的充电作法，一般包括两个芯片，一个芯片包括电压检测分析比较电路，平衡切换电路两个部分，另一个芯片为电源管理及保护芯片。电压检测分析比较电路用于检测电池组的内的各个电池单元的电压是否在允许的范围内，当电池组内的某一个电池单元电压不平衡时，其中只要有一个电池单元达到充电标准时，平衡切换电路在电源管理及保护芯片的控制下，对电池组内其它的电压高的电池单元先进行放电，使电池保持平衡，达到整个电池组的电压都在预设电压范围内( 一般为在3. 3V到4. 2V范围)时，再通过补电电池组对电池组进行充电。但是，电池组在充电时，都是动态的，所以这种作法会有一些问题存在一是只能在电池组需要充电时才可以使用此平衡功能，不能在放电时采用平衡功能；二是电池组在动态时放电可能会造成新的不平衡，使充电时间变长(一般8个电池单元构成的一组电池组，充电时间大约需要60分钟)；三是由于采用先放电压高的电池单元的电压，这样会在放电的过程中产生大量的热量，这样就限制了平衡切换电路的放电电流不能过大(一般为lOmA)，否则产生的热量会烧毁包括有电压检测分析比较电路和平衡切换电路的芯片，因此，对于大容量电池目前的平衡电路是不能满足要求的，如要满足大容量的电池，则芯片的制作成本就会相当地高。
技术实现思路
本专利技术是对现有平衡充电电路中的平衡切换电路的改进，提供一种充电时间短，且不会影响电池组内其它电池单元放电的动力电池平衡充电方法。 本专利技术的另一个目的是，提供一种动力电池平衡电路，该电路具有能精确的控制电池补电的电量；补电电流大，效率高；补电条件可以灵活调整的特点。 本专利技术的动力电池平衡充电方法，完全颠覆了目前平衡电路的原理和理念，与目前的平衡方式刚好相反，电池组充放电时对电压低的电池进行补电，补电部分由平衡辅助电池来完成，平衡辅助电池有它单独的保护电路。 本专利技术的具体技术方案是提供一种动力电池平衡方法，由电压检测分析比较电路实时检测电池组中的各个电池单元的电压，并将检测结果分别送到平衡切换电路和电源管理及保护芯片；平衡切换电路对检测结果中的所有电压作比较评判，找出其中电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元(cell)，通过切换电路将补电电池与该电池单元接通，对该电池单元进行补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充；电压检测分析比较电路将进行再一次的检测，平衡切换电路再确定另一个电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元(cell)，并对该电池单元补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充，以此类推，对其它电池单元进行充电。3 本专利技术提供的一种动力电池平衡电路，包括电压检测分析比较电路、平衡切换电路、内部恒流源电路(LD0)及电源管理及保护芯片，所述电压检测分析比较电路实时检测电池组中的各个电池单元的电压，并将检测结果分别送到平衡切换电路和电源管理及保护芯片；平衡切换电路对检测结果中的所有电压作比较评判，找出其中电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元(cell)，通过切换电路将补电电池与该电池单元接通，对该电池单元进行补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充；电压检测分析比较电路将进行再一次的检测，平衡切换电路再确定另一个电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元(cell)，并对该电池单元补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充，以此类推，对其它电池单元进行充电；所述恒流源电路(LD0)为电压检测分析比较电路、平衡切换电路提供电源。 所述预定电压值为3. 3V。 所述电池组为8个独立电池并联构成的。 本专利技术有以下优点 1.可以在电池充电和放电时都能使用，使平衡效率大大提高。 2.能精确的控制电池补电的电量，因为在充电时补电相当于给电池电压低的电池加大充电电流，当电压上来到正常范围时可以精确停止。放电时对低电压电池补电可以明显的延长放电时间，使所有的电池同时达到过放保护点。 3.补电电流大，可以达到1000Ma-3000mA，效率高，一个电池单元只需10分钟左右就可以完成补电，不需要先放电再补电，这样不仅环保还不浪费能源。 4.补电条件可以进行灵活的调整。 5.可以充、放电合用，并可设定电压起始点，延长放电时间。 6.补电电压和补电电流可以根据电池单元的容量灵活设计。附图说明 图1是本专利技术一种实施例电路原理结构示意图。 图2是图1中的平衡切换电路的原理结构示意图。具体实施例方式下面结合附图，对专利技术进行更详细的解释。 本专利技术提供的一种动力电池平衡方法，由电压检测分析比较电路实时检测电池组中的各个电池单元的电压，并将检测结果分别送到平衡切换电路和电源管理及保护芯片；平衡切换电路对检测结果中的所有电压作比较评判，找出其中电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元(cell)，通过切换电路将补电电池与该电池单元接通，对该电池单元进行补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充；电压检测分析比较电路将进行再一次的检测，平衡切换电路再确定另一个电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元(cell)，并对该电池单元补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充，以此类推，对其它电池单元进行充电。4 请参见图l，本专利技术提供的一种动力电池平衡电路，包括电压检测分析比较电路、平衡切换电路、内部恒流源电路(LD0)及电源管理及保护芯片，所述电压检测分析比较电路实时检测电池组中的各个电池单元的电压，并将检测结果分别送到平衡切换电路和电源管理及保护芯片；平衡切换电路对检测结果中的所有电压作比较评判，找出其中电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元(cell)，通过切换电路将补电电池与该电池单元接通，对该电池单元进行补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充；电压检测分析比较电路将进行再一次的检测，平衡切换电路再确定另一个电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元(cell)，并对该电池单元补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充，以此类推，对其它电池单元进行充电；所述恒流源电路(LD0)为电压检测分析比较电路、平衡切换电路提供电源。 在下图l所示的8串电池组中，为了提高可靠性将用市面上使用量最大的电源管理IC作为本专利技术中的电源管理，电源管理保护IC，图中将电源管理IC和保护IC画在一起)也是用常规方案，只是在电池串数太多时对电压检测和平衡电路上做了一个扩展，以满足电池组达到20串以上或更多时的要求。M0S管Q1和M0S管Q2为充放电M0S管。通讯接口从SMBD和SMBC输出。另外一个IC就是我们公司的平衡IC，其内部包括电压检测分析比较电路，平衡切换电路，内部恒流源电路，单节电池保护电路以及单节电池充电电路，电压检测分析电路对多节电池单元的电压检出后进行一系列的比较，归类整合处理经后，送给平衡电路和电源管理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池平衡方法，其特征在于：由电压检测分析比较电路实时检测电池组中的各个电池单元的电压，并将检测结果分别送到平衡切换电路和电源管理及保护芯片；平衡切换电路对检测结果中的所有电压作比较评判，找出其中电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元（ｃｅｌｌ），通过切换电路将补电电池与该电池单元接通，对该电池单元进行补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充；电压检测分析比较电路将进行再一次的检测，平衡切换电路再确定另一个电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元（ｃｅｌｌ），并对该电池单元补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充，以此类推，对其它电池单元进行充电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李武岐，
申请(专利权)人：欣旺达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94