一种多串锂电池组双向均衡系统的制作方法

本实用新型涉及锂电池充放电技术领域，尤其涉及一种多串锂电池组双向均衡系统。

背景技术：

目前公知的动力锂电池组均是采用多串多并电池的组合方式达到高电压大电流以提高放电功率的目的。由于动力电芯在生产过程和配组过程中存在的个体差异，在使用过程单个或单串电芯受自放电差异、环境温度、内阻差异等因素影响极易导致电芯串联个体之间电压不平衡，虽然在电池管理系统（BMS）的限制和保护下可以正常运行，但受电压不均衡影响，电池组中总有单串电芯经常处于过充或者过放保护的状态，容易导致单串电芯容量衰减快进而电压偏差进一步加大，如此恶性循环，最终导致整组电池受木桶效应的影响而容量明显衰减加快。目前针对这种由电芯的差异性导致的问题，大多采用在保护板上增加能耗式均衡电路的方式来改善，但受保护板尺寸、保护板温升等因素影响，均衡电流大都在50mA左右且均衡时间受均衡开关电压范围影响均衡时间很短，很难真正起到真正均衡的效果。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

技术实现要素：

为了解决由电池组中某串或多串电芯的电压不一致性导致的整组电池的容量衰减快的问题，本实用新型提供一种多串锂电池组双向均衡系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种多串锂电池组双向均衡系统，其特征在于，包括：

多串串联的锂电池组，作为供电电源；

监测和充电装置，包括若干监测/充电模块，每一监测/充电模块对应连接一锂电池；

锂电池组在充电器充满电后，监测/充电模块检测每一锂电池电压，当若干锂电池电压偏低时，针对这些锂电池分别单独充电至上限电压；

锂电池组在负载放电后，监测/充电模块检测每一锂电池电压，当若干锂电池电压偏高时，针对这些锂电池分别单独放电至下限电压。

较佳地，所述上限电压为4.2V。

较佳地，所述下限电压为3.0V。

采用上述方案，本实用新型专利提供一种针对性专用电路设计，针对电池组中某一串电池的电压差异性进项针对性的修复，可选择对电池组进行充电末态或放电末态进行均衡，使得电池组每串电池都能达到电压均衡的一致性。不论在充满状态（单串或者某几串达到过充保护状态），或者是放完状态（单串或者某几串达到过放保护状态），都可以对电池组进行内部电芯电压均衡，可以自动侦测每串电压自动对有差异的电池进行补电或者放电，达到电池电压一致性的功能，本系统结构简单，可通过电池组电压采集线进行均衡充放电操作，无需增加多余电路。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中充电电路图；

图3为本实用新型中放电均衡电路图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至图3所示，本实用新型提供一种多串锂电池组双向均衡系统，其特征在于，包括：

多串串联的锂电池组，作为供电电源；

监测和充电装置，包括若干监测/充电模块，每一监测/充电模块对应连接一锂电池；

锂电池组在充电器充满电后，监测/充电模块检测每一锂电池电压，当若干锂电池电压偏低时，针对这些锂电池分别单独充电至上限电压；

锂电池组在负载放电后，监测/充电模块检测每一锂电池电压，当若干锂电池电压偏高时，针对这些锂电池分别单独放电至下限电压。

其中，所述上限电压为4.2V；所述下限电压为3.0V。

监测/充电模块具有一充电电路和一放电均衡电路：

参见图2，此充电电路采用独立交流220V降压后独立给电池组充电模式。交流220V经过变压器降压到6V，再由桥式镇流电路输出直流6V电压，通过CN3781进行降压驱动控制，通过驱动AOS4407 MOS管达到将交流６V电压降低到4.2V对锂电池进行恒流恒压驱动；当输出电压高于4.2V后，后置独立S8261监控输出端电压，输出端电压超过设计值4.25V后进行关闭输出功能。

图3所示为放电均衡电路，当电池插上通过连接端子后由S8261检测电压，当电压高于设定值后通过打开FS8205A，通过10R/10W放电，当达到设计值后检测到电压后就关闭输出；当电压都低于设计值后电池组都达到平衡一致性。

本实用新型的工作原理：

在电池组用充电器充满或者负载放完电后，针对电池组内电芯压差特性导致的不平衡，利用电池保护板电压采集线或者电压采集线的并联线，连接到该多串锂电池组双向均衡功能装置，对有压差电池组可以采用两种方式达到均衡效果。

充电均衡功能，电池组在充电器充满电后（也可直接采用该均衡系统对电池进行均衡充电），通过电压采集线或者采集线并联线，检测每串电池的电压，当本设备侦测到某串或几串电芯电压偏低时，针对该串或几串电芯分别单独充电至设计上限电压（如4.2V），最终实现每串电芯都充电达到设计的上限电压，从而实现电池组整体电压平衡。

放电均衡功能，电池组在使用负载放完电后（也可直接采用该均衡系统对电池进行均衡放电），通过电压采集线或者采集线并联线，检测每串电池的电压，当本设备侦测到某串或几串电芯电压偏高时，针对该串或几串电芯分别单独放电至设计下限电压（如3.0V），最终实现每个电芯都达到设计的下限电压，从而实现电池组整体电压平衡

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。