CN109936189A - 串联电池的均衡充电电路、装置及其方法 - Google Patents

串联电池的均衡充电电路、装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种串联电池的均衡充电电路、装置及其方法，所述电路包括：控制器、第一电压检测组件、切换组件，其中，所述第一电压检测组件，电性连接至电池组和所述控制器，用于检测所述电池组中的每个电池的电压，并将检测的每个电池的电压提供给所述控制器；所述电池组包括至少两个正负极依次串联的电池；所述切换组件包括对应于每节电池的开关；所述控制器，用于在电池的电压达到预设阈值时，通过所述电池所对应的开关控制停止为所述电池充电。本发明串联电池的均衡充电电路及其装置结构简单、成本较低，并且可靠性和安全性高。

Description

串联电池的均衡充电电路、装置及其方法
技术领域
本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种串联电池的均衡充电电路、装置及其方法。
背景技术
目前，储能电池的应用越来越广泛，这就产生了为这些多个串联储能电池进行充电的问题。多个串联电池组成的电池组大都采用串联充电电路进行充电，并且现有的串联充电电路通常是针对单一的两个或者三个串联电池的设计方案。其至少存在以下问题：首先，同一充电电路不能满足两个、三个、甚至更多个的串联电池数量的切换使用，即无法保证两个、三个、甚至更多个的串联电池能共用同一充电电路。
发明内容
本发明提供一种串联电池的均衡充电电路、装置及其方法，其结构简单、成本较低，可靠性和安全性高。
所述技术方案如下：
本发明提供了一种串联电池的均衡充电电路，其包括：控制器、第一电压检测组件、切换组件，其中，
所述第一电压检测组件，电性连接至电池组和所述控制器，用于检测所述电池组中的每个电池的电压，并将检测的每个电池的电压提供给所述控制器；所述电池组包括至少两个正负极依次串联的电池；
所述切换组件包括对应于每节电池的开关；
所述控制器，用于在电池的电压达到预设阈值时，通过所述电池所对应的开关控制停止为所述电池充电。
可选地，所述控制器，还用于通过每节电池所对应的开关控制所述电池是否供电。
可选地，对应于每节电池的开关包括：第一开关和第二开关，所述第一开关的一端与所述电池的一端连接，所述第一开关的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与所述电池的另一端连接。
可选地，所述控制器，用于在电池的电压达到所述预设阈值时，断开所述电池所对应的第一开关并闭合所述第二开关；在所述电池的电压未达到所述预设阈值时，闭合所述第一开关并断开所述第二开关。
可选地，所述均衡充电电路还包括与所述控制器电性连接的驱动电路；
所述控制器，还用于在所述电池组中的各节电池的电压均达到所述预设阈值时，通过所述驱动电路关断外部电源对所述电池组的充电。
可选地，所述驱动电路包括驱动器和总控开关，所述驱动器的一端与所述控制器连接，另一端与所述总控开关连接，所述总控开关的另一端与所述电池组电性连接。
可选地，所述总控开关包括电感、二极管、三极管、第一电容，所述电感的一端与所述驱动器相连，所述电感的另一端与二极管的阳极相连，所述二极管的阴极通过第一电容接地，所述二极管的阴极与所述电池组的一端连接，所述三极管的基极与所述驱动器电性相连，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与二极管的阳极相连。
可选地，所述驱动电路中包括功率元件以及用于检测所述功率元件的电压的第二电压检测组件；所述第二电压检测组件与所述控制器电性连接；
所述控制器，用于在所述第二电压检测组件返回的电压的数值达到第二预设阈值或者所述电压值表示充电电流超过预设电流值时，关断所述外部电源对所述电池组的充电。
可选地，所述功率元件的一端与充电接口连接，所述功率元件的另一端与所述电感相连，所述第二电压检测组件连接于所述功率元件的两端。
可选地，所述均衡充电电路还包括与所述控制器电性连接的报警装置；
所述控制器，用于在所述电池组中存在电压超过所述预设阈值的电池时，控制所述报警装置发出警报。
可选地，所述均衡充电电路还包括与所述控制器电性连接的显示装置；
所述控制器，用于在所述电池组中存在电压超过所述预设阈值的电池时，通过所述显示装置显示。
可选地，所述均衡充电电路还包括充电保护电路，所述充电保护电路与所述控制器和所述电池组电性相连；
所述充电保护电路用于在所述电池组出现故障时，发送控制信号至所述控制器；
所述控制器，用于在接收到所述控制信号之后，关断对所述电池组的充电。
可选地，所述电池组包括第一至第n电池，所述充电保护电路包括n+1个电阻依次为第二电阻、第三电阻至第n+1电阻，n+1个电容依次为第二电容、第三电容至第n+1电容，控制芯片；在i＜n-1时，第i电阻Ri的一端电性连接于第i-1电池和第i电池之间，另一端与控制芯片的引脚相连；在i＝n+1时，第i电阻Rn+1的一端电性连接于第n电池的负极，另一端与控制芯片的引脚相连；在i＝n+2时，第i电阻Rn+2的一端电性连接于第n电池的负极，另一端与控制芯片的引脚相连；2≤i≤n+2；第2电容的一端与第2电阻的另一端连接，第2电容的另一端接地；在2＜i＜n+2时，第i电容连接在第i电阻和第i+1电阻之间且与控制芯片连接；在i＝n+2时，第i电容的一端与第i电阻与控制芯片连接的一端连接，另一端接地。
第二方面，提供了一种串联电池的均衡充电装置，其应用如权利要求1所述的均衡充电电路。
第三方面，提供了一种均衡充电方法，所述方法包括：
在充电过程中，获取电池组中每节电池的电压，所述电池组包括至少两节相互串联的电池；
若存在超过预设阈值的电压，则停止对所述电压所对应的电池充电。
可选地，所述电池组中的每节电池设置有对应的开关，对应于每节电池的开关包括第一开关和第二开关，所述第一开关的一端与所述电池的一端连接，所述第一开关的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与所述电池的另一端连接；所述停止对所述电压所对应的电池充电，包括：
控制所述电池所对应的第一开关断开，所述电池所对应的第二开关闭合。
可选地，所述方法还包括：
若所述电池组中的各节电池的电压均达到所述预设阈值，则关断对所述电池组的充电。
可选地，所述方法还包括：
获取所述电池组所对应的充电保护电路反馈的关断信号；
在接收到所述关断信号之后，关断对所述电池组的充电。
可选地，所述电池组中的每节电池设置有对应的开关，对应于每节电池的开关包括第一开关和第二开关，所述第一开关的一端与所述电池的一端连接，所述第一开关的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与所述电池的另一端连接；所述方法还包括：
通过每节电池所对应的开关，控制所述电池是否供电。
本发明提供了一种串联电池的均衡充电装置，其应用上述的均衡充电电路。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过第一电压检测组件检测电池组中的各个电池的电压，进而在某节电池的电压达到预设阈值时，通过该电池所对应的开关关闭对该电池的充电，从而防止了电池充电过程中的过充或过流现象，提高了充电过程的安全性和可靠性，并且通过切换组件可以对可充电的电池的数量根据需求灵活切换，从而满足多个电池的充电切换需要，此外此电路结构简单，成本较低。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的串联电池的均衡充电电路的结构框图；
图2是本发明第二实施例提供的串联电池的均衡充电电路的结构框图；
图3是本发明第三实施例提供的串联电池的均衡充电电路的结构框图；
图4是本发明第四实施例提供的串联电池的均衡充电电路的电路图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的串联电池的均衡充电电路及其装置其具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
第一实施例
图1是本发明第一实施例提供的串联电池的均衡充电电路的结构框图。所述串联电池的均衡充电电路用于对至少两个串联电池构成的电池组100进行可靠、安全地充电，并且结构简单、成本较低。请参考图1，本实施例的充电电路包括：控制器10、切换组件11、第一电压检测组件13。
具体地，电池组100包括多个正负极依次串联的单体电池T1-Tm(依次为第一电池、第二电池至第m电池)。
第一电压检测组件13，电性连接至电池组100和控制器10，用于检测电池组中的每个电池的电压，并将检测的每个电池的电压提供给控制器10。这里所指的每个电池的电压是指电池正负极的电压差，即每个电池上的压降，整个电池组的电压即为各个电池的电压之和。如图1所示，第一电压检测组件13可以为多个与电池数量相同的电压检测器，每一电压检测器电性连接至其中一个对应的电池的正极与负极，用于实时检测对应的一个电池的电压。
切换组件11包括对应于每节电池的开关。其中，对应于每节电池的开关包括：第一开关和第二开关，所述第一开关的一端与所述电池的一端连接，所述第一开关的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与所述电池的另一端连接。当然，上述仅以包括第一开关和第二开关来举例说明，实际实现时，对应于每节电池的开关还可以包括与第一开关串联或者与第二开关串联的更多个开关，对此并不做限定。另外，第一开关和第二开关可以为NMOS或者PMOS开关。
控制器10，电性连接第一电压检测组件13，用于在第一电压检测组件13反馈的各个电压中若某个电池的电压达到预设阈值时，通过电池所对应的开关控制停止为电池充电。其中，预设阈值是指电池满电时的电压值，并且，实际实现时，若电池组中的不同电池满电时的电压值不同，则此处所说的预设阈值即为每节电池所对应的阈值，也即控制器10接收到第一电压检测组件13反馈的各个电压之后，将每节电池的电压与该节电池所对应的预设阈值做比较，若达到该节电池所对应的预设阈值，则通过该电池所对应的开关控制停止为该电池充电。
可选地，在某节电池的电压达到预设阈值时，断开该电池所对应的第一开关并闭合第二开关，使得可以直接绕过该电池而直接为其他电池充电。另外，通过设置与电池串联的第一开关，使得在第二开关闭合之后，不会造成电池短路等问题。其中，在电池的电压未达到预设阈值时，说明此时仍然需要为该电池充电，此时该电池所对应的第一开关闭合，第二开关断开，这样外部的充电电流可以流经电池进而为电池充电。
例如开关K1、K2、...、Ki，若开关K1合上K2断开，则可以对第一电池进行充电，若开关K1断开且K2合上，则不对第一电池充电，类似的，其他电池充电与否可以通过对应的开关控制。因此，通过切换组件11中的开关K1、K2、...、Ki可以使得多个串联电池的均衡充电电路对任意个的电池进行充电，例如两个、三个甚至更多个。其中，i>2n，i为整数。
在上述实施例中，当电池组100中的各节电池均充满时，为了简化处理，上述均衡充电电路还可以包括驱动电路，通过该驱动电路关断外部电源对电池组100的充电。其中，驱动电路可以包括驱动器和总控开关，所述驱动器的一端与所述控制器10连接，另一端与所述总控开关连接，所述总控开关的另一端与所述电池组100电性连接。驱动器可以为PWM驱动器，且驱动器的另一端除了与控制器10电性连接之后，还与外部充电接口电性连接。
其中，因每个串联电池都会有一个电压信号提供给控制器10，控制器10会通过采样的每个电池的电压来判断电池是否充满电，如果充满，控制器10会提供一个控制信号给PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)驱动器，以使PWM驱动器通过总控开关关断充电模式，完成整个电池的充电过程，从而防止了电池的过充现象，提高了充电过程的安全性和可靠性。
总控开关包括电感、二极管、三极管、第一电容，所述电感的一端与所述驱动器相连，所述电感的另一端与二极管的阳极相连，所述二极管的阴极通过第一电容接地，所述二极管的阴极与所述电池组的一端连接，所述三极管的基极与所述驱动器电性相连，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与二极管的阳极相连。
可选地，驱动电路中还可以包括功率元件14以及用于检测功率元件14的电压的第二电压检测组件15，第二电压检测组件15与控制器10电性连接，第二电压检测组件15将检测得到的功率元件14的电压值反馈至控制器10，在控制器10检测到该电压值达到第二预设阈值时，说明流经功率元件14的充电电流过大，此时，为了保证电池组100的充电安全，控制器10可以关断对电池组100的充电。上述仅以控制器10检测第二电压检测组件15返回的电压值来举例说明，实际实现时，控制器10可以根据功率元件14的电阻值以及接收到的电压值来计算流经功率元件14的电流值，在电流值超过预设电流值时，关断对电池组的充电。其中，预设电流值为最大充电电流，且该预设电流值通常为系统默认的电流值。
其中，功率元件14的一端与充电接口连接，功率元件14的另一端与电感连接，第二电压检测组件15连接于功率元件14的两端。实际实现时，功率元件14可以为电阻。
综上所述，本发明实施例提供的串联电池的均衡充电电路，通过第一电压检测组件检测电池组中的各个电池的电压，进而在某节电池的电压达到预设阈值时，通过该电池所对应的开关关闭对该电池的充电，从而防止了电池充电过程中的过充或过流现象，提高了充电过程的安全性和可靠性，并且通过切换组件可以对可充电的电池的数量根据需求灵活切换，从而满足多个电池的充电切换需要，此外此电路结构简单，成本较低。
第二实施例
图2是本发明第二实施例提供的串联电池的均衡充电电路的结构框图。请参考图2，其中，图2是在图1的基础上改进而来的。图2与图1的区别在于，图2的串联电池的均衡充电电路还可以包括充电保护电路16。
具体地，充电保护电路16，与控制器10、电池组100电性相连，充电保护电路16用于在电池组出现故障时，发送控制信号至控制器10，也即充电保护电路16检测电池组中的每个电池的电压，在检测的每个电池的电压大于预设电压值时(电池充满电)，则发送控制信号给控制器10。优选地，控制器10还用于根据充电保护电路16发送的控制信号，提供断开控制信号给驱动器，使驱动器控制总控开关切断电路，停止充电。
其中，除了第一实施例中的控制器10可以自行判断电池是否充满电之外，本实施例中的充电保护电路16也可以判断电池是否充满电，当所有的电池充满电时充电保护电路16会提供一个通知信号给控制器10，以使控制器10发送断开控制信号给驱动器，从而使得驱动器控制总控开关关断充电模式，完成整个电池的充电过程，从而防止了电池的过充现象，进一步提高了充电过程的安全性和可靠性。
综上所述，本发明实施例提供的串联电池的均衡充电电路，还通过充电保护电路在检测每个电池的电压大于预设电压值时(电池充满电)，则发送通知信号给控制器，控制器根据充电保护电路发送的通知信号，提供断开控制信号给驱动器，以使驱动器通过总控开关关断充电模式，从而进一步防止了电池充电过程中的过充现象，提高了充电过程的安全性和可靠性。
第三实施例
图3是本发明第三实施例提供的串联电池的均衡充电电路的结构框图。请参考图3，其中，图3是在图2的基础上改进而来的。图3与图2的区别在于，图3的串联电池的均衡充电电路还可以包括报警装置40和/或显示装置41。
具体地，报警装置40，与控制器10电性相连。
优选地，控制器10还用于在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设阈值时，发送报警信号给报警装置40，所述报警装置40用于根据报警信号进行报警。其中，报警装置40可以为蜂鸣器或声光报警器，用于发出光或声音进行报警。
显示装置41，与控制器10电性相连。
优选地，控制器10还用于在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送显示信息给显示装置41，显示装置41用于对显示信息进行显示，以提示用户充电电流过大或已充满电等信息。其中，显示装置40可以为显示屏，显示屏上可以显示充电电流过大的警示信息或已充满电的提示信息。
综上所述，本发明实施例提供的串联电池的均衡充电电路，还通过报警装置或显示装置在充电电流过大或已充满电时进行报警或显示提示信息，以提示用户及时采取措施，能够进一步提高充电过程的安全性和可靠性。
第四实施例
图4是本发明第五实施例提供的串联电池的均衡充电电路的电路图。请参考图4，其中，图4是在图3的基础上改进而来的。图4与图3的区别在于，图4是图3的提供了一种具体的实现本发明构思的电路图。
具体地，均衡充电电路包括控制器101、PWM驱动器102，控制器101与PWM驱动器102、侦测组件12、第一电压检测组件13、切换组件14、充电保护电路16电性相连。
第一电压检测组件13包括多个与电池数量相同的电压检测器。每一电压检测器电性连接至其中一个对应的电池的正极与负极，用于实时检测对应的一个电池的电压。
切换组件14包括对应于每节电池的开关，电池的数量与开关的数量满足如下公式：N＞＝2M，其中，M＞＝2，M为电池的数量，N为开关的数量，通过切换组件14中的多个开关，可以使得可充电的串联电池的数量根据需求灵活切换，进而对充满电的电池做充电保护。
控制器101可以在第一电压检测组件13反馈的某节电池的电压达到预设阈值时，通过该节电池对应的开关断开对该节电池的充电。
其中，控制器101可以为MCU(Microcontroller Unit，微控制器)。控制器101可以在电池组的充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送控制信号给PWM驱动器102，PWM驱动器102根据此控制信号发送断开控制信号给总控开关，总控开关断开供电设备与电池组100之间的充电路径。因每个串联电池都会有一个电压信号提供给控制器101，充电过程中当所有的电池充满电时，控制器101会提供一个控制信号给PWM驱动器102，PWM驱动器102提供断开控制信号给总控开关，以使总控开关关断充电模式，从而防止了电池充电过程中的过充现象，提高了充电过程的安全性和可靠性。同时，控制器101还在充电电流大于预设电流值时，同样也会提供一个控制信号给PWM驱动器102，PWM驱动器102提供断开控制信号给总控开关，以使总控开关关断充电模式，从而防止了电池的过流现象。
侦测组件12包括第二电压检测组件121(例如可以为电压侦测器)、功率元件(例如第一电阻R1)，第一电阻R1的一端与第二电压检测组件121的一端、PWM驱动器102、充电接口电性相连，第一电阻R1的另一端与第二电压检测组件121的另一端、总控开关电性相连。
其中，本实施例中，可以采用具有USB接口的供电设备等对电池进行充电，第二电压检测组件121可以侦测第一电阻R1两端的电压，并将侦测的电压提供给控制器101，控制器101通过采样的第一电阻R1两端的电压以及第一电阻R1的电阻值计算出电池组的充电电流。
总控开关包括电感L1、二极管D1、三极管Q1、第一电容C1，电感L1的一端与第一电阻R1相连，电感L1的另一端与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极通过第一电容C1接地，三极管Q1的基极与PWM驱动器102电性相连，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与二极管D1的阳极相连。
其中，本发明实施例通过二极管D1限制充电电流，保护电池的充电电路，防止电池反接，通过三极管Q1的导通和截止来打开充电模式和关断充电模式，当三极管Q1导通，充电电流直接流进地线，充电模式关断，当三极管Q1截止，充电电流直接通过二极管D1流进电池组中的相应电池，进入充电模式。在本发明其他实施例中，三极管Q1也可以为其他开关元件，例如晶体管等。
充电保护电路16包括n+1个电阻，依次为第二电阻R2、第三电阻R3至第n+2电阻Rn+2，n+1个电容，依次为第二电容C2、第三电容C3至第n+2电容Cn+2，控制芯片151。其中，在i＜n-1时，第i电阻Ri的一端电性连接于第i-1电池和第i电池之间，另一端与控制芯片151的引脚相连；在i＝n+1时，第i电阻Rn+1的一端电性连接于第n电池的负极，另一端与控制芯片151的引脚相连；在i＝n+2时，第i电阻Rn+2的一端电性连接于第n电池的负极，另一端与控制芯片151的引脚相连；2≤i≤n+2。第2电容的一端与第2电阻的另一端连接，第2电容的另一端接地；在2＜i＜n+2时，第i电容连接在第i电阻和第i+1电阻之间且与控制芯片151连接；在i＝n+2时，第i电容的一端与第i电阻与控制芯片151连接的一端连接，另一端接地。n为大于等于2的整数。控制芯片151还包括一引脚CD和一引脚VSS，引脚CD和引脚VSS之间还连接一电容C6，控制芯片151的引脚CD还通过电容C6接地。其中，不同电阻与控制芯片151连接的引脚不同。
其中，控制芯片151有单独引脚通过相应电阻连接到每个电池的正负极上，当每个电池都充满电的时候，控制芯片151会通过输出引脚OUT发送一个通知信号给控制器10，控制器10发送一个控制信号给PWM驱动器101，然后PWM驱动器101发送断开控制信号给总控开关，从而使得总控开关关断充电模式，完成整个电池的充电过程，从而防止了电池的过充现象，提高了充电过程的安全性和可靠性。控制芯片151可以设置更多的引脚，并且连接相应的电池正负极，从而支持更多电池串联使用。
下面详细说明充电电路的充电过程及其防止过充、过流等过程：
第二电压检测组件121侦测功率元件的第一电阻R1两端的电压；第一电压检测组件13中的电压检测器检测电池组中的每个电池的电压；控制器10中的控制器101根据第一电阻R1两端的电压以及第一电阻R1的阻值计算出供电设备与电池组之间的充电路径的充电电流，在充电电流大于预设电流值时或第一电压检测组件13检测的每个电池的电压大于预设电压值时，则控制器101发送控制信号给PWM驱动器102，PWM驱动器102根据此控制信号发送断开控制信号给总控开关的三极管Q1；三极管Q1导通，充电电流直接流进地线，从而断开供电设备与电池组之间的充电路径，充电模式关断，从而防止了电池充电过程中的过充现象，提高了充电过程的安全性和可靠性。同时，控制器101还在充电电流大于预设电流值时，同样也会提供一个控制信号给PWM驱动器102，PWM驱动器102提供断开控制信号给总控开关的三极管Q1，三极管Q1导通，充电电流直接流进地线，从而断开供电设备与电池组之间的充电路径，充电模式关断，从而防止了电池的过流现象。
此外，充电保护电路16可以检测电池组中的每个电池的电压，在检测到每个电池的电压大于预设电压值时，则发送通知信号给控制器中的控制器101，控制器根据充电保护电路16发送的通知信号，发送控制信号给PWM驱动器102，PWM驱动器102根据此控制信号发送断开控制信号给总控开关的三极管Q1；三极管Q1导通，从而断开供电设备与电池组之间的充电路径，从而防止了电池的过充现象，提高了充电过程的安全性和可靠性。
此外，通过切换组件14中的多个开关，可以使得可充电的串联电池的数量根据需求灵活切换，例如若开关K1断开K2闭合，则可以对除了第一电池之外的其他电池进行充电，若开关K1闭合且K2断开，则可以对除了第一电池进行充电。
此外，控制器101在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送报警信号给报警装置40，报警装置40根据报警信号进行报警，例如可以发出光或声音进行报警，以提示用户及时采取措施，能够进一步提高充电过程的安全性和可靠性。
此外，控制器10在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送显示信息给显示装置41，显示装置41对显示信息进行显示，例如可以显示超出电流的警示信息或已充满电的提示信息，以提示用户及时采取措施，能够进一步提高充电过程的安全性和可靠性。
根据以上实施例，本发明实施例还公开了一种串联电池的均衡充电装置，包括上述实施例中的串联电池的均衡充电电路。
综上所述，本发明实施例提供的串联电池的均衡充电电路和装置，通过第一电压检测组件检测电池组中的各个电池的电压，进而在某节电池的电压达到预设阈值时，通过该电池所对应的开关关闭对该电池的充电，从而防止了电池充电过程中的过充或过流现象，提高了充电过程的安全性和可靠性，并且通过切换组件可以对可充电的电池的数量根据需求灵活切换，从而满足多个电池的充电切换需要，此外此电路结构简单，成本较低。
本公开实施例还提供了一种均衡充电方法，该均衡充电方法可以包括如下步骤：
在充电过程中，获取电池组中每节电池的电压，所述电池组包括至少两节相互串联的电池；
若存在超过预设阈值的电压，则停止对所述电压所对应的电池充电。
可选地，所述电池组中的每节电池设置有对应的开关，对应于每节电池的开关包括第一开关和第二开关，所述第一开关的一端与所述电池的一端连接，所述第一开关的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与所述电池的另一端连接；所述停止对所述电压所对应的电池充电，包括：
控制所述电池所对应的第一开关断开，所述电池所对应的第二开关闭合。
可选地，所述方法还包括：
若所述电池组中的各节电池的电压均达到所述预设阈值，则关断对所述电池组的充电。
可选地，所述方法还包括：
获取所述电池组所对应的充电保护电路反馈的关断信号；
在接收到所述关断信号之后，关断对所述电池组的充电。
可选地，所述电池组中的每节电池设置有对应的开关，对应于每节电池的开关包括第一开关和第二开关，所述第一开关的一端与所述电池的一端连接，所述第一开关的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与所述电池的另一端连接；所述方法还包括：
通过每节电池所对应的开关，控制所述电池是否供电。
上述方法可以用于上述各个实施例所述的控制器中，其实际实现细节与上述实施例中所提到的控制器的控制方式类似，在此不再赘述。
本公开实施例还提供了一种均衡充电装置，该均衡充电装置包括处理器，该处理器用于：
在充电过程中，获取电池组中每节电池的电压，所述电池组包括至少两节相互串联的电池；
若存在超过预设阈值的电压，则停止对所述电压所对应的电池充电。
可选地，所述电池组中的每节电池设置有对应的开关，对应于每节电池的开关包括第一开关和第二开关，所述第一开关的一端与所述电池的一端连接，所述第一开关的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与所述电池的另一端连接；所述停止对所述电压所对应的电池充电，包括：
控制所述电池所对应的第一开关断开，所述电池所对应的第二开关闭合。
可选地，所述方法还包括：
若所述电池组中的各节电池的电压均达到所述预设阈值，则关断对所述电池组的充电。
可选地，所述方法还包括：
获取所述电池组所对应的充电保护电路反馈的关断信号；
在接收到所述关断信号之后，关断对所述电池组的充电。
可选地，所述电池组中的每节电池设置有对应的开关，对应于每节电池的开关包括第一开关和第二开关，所述第一开关的一端与所述电池的一端连接，所述第一开关的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与所述电池的另一端连接；所述方法还包括：
通过每节电池所对应的开关，控制所述电池是否供电。
实际实现时，该装置中还可以包括存储器，存储器中存储有至少一条程序指令，处理器通过加载并执行上述至少一条程序指令以实现上述功能。
当然，本公开还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有至少一条程序指令，该至少一条程序指令被处理器加载并执行以实现上述所说的均衡充电方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (13)

1.一种串联电池的均衡充电电路，其特征在于，其包括：控制器、第一电压检测组件、切换组件，其中，
所述第一电压检测组件，电性连接至电池组和所述控制器，用于检测所述电池组中的每个电池的电压，并将检测的每个电池的电压提供给所述控制器；所述电池组包括至少两个正负极依次串联的电池；
所述切换组件包括对应于每节电池的开关；
所述控制器，用于在电池的电压达到预设阈值时，通过所述电池所对应的开关控制停止为所述电池充电。
2.根据权利要求1所述的均衡充电装置，其特征在于，
所述控制器，还用于通过每节电池所对应的开关控制所述电池是否供电。
3.根据权利要求1所述的均衡充电电路，其特征在于，对应于每节电池的开关包括：第一开关和第二开关，所述第一开关的一端与所述电池的一端连接，所述第一开关的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与所述电池的另一端连接。
4.根据权利要求3所述的均衡充电电路，其特征在于，
所述控制器，用于在电池的电压达到所述预设阈值时，断开所述电池所对应的第一开关并闭合所述第二开关；在所述电池的电压未达到所述预设阈值时，闭合所述第一开关并断开所述第二开关。
5.根据权利要求1所述的均衡充电电路，其特征在于，所述均衡充电电路还包括与所述控制器电性连接的驱动电路；
所述控制器，还用于在所述电池组中的各节电池的电压均达到所述预设阈值时，通过所述驱动电路关断外部电源对所述电池组的充电。
6.根据权利要求5所述的均衡充电电路，其特征在于，所述驱动电路包括驱动器和总控开关，所述驱动器的一端与所述控制器连接，另一端与所述总控开关连接，所述总控开关的另一端与所述电池组电性连接。
7.根据权利要求6所述的均衡充电电路，其特征在于，所述总控开关包括电感、二极管、三极管、第一电容，所述电感的一端与所述驱动器相连，所述电感的另一端与二极管的阳极相连，所述二极管的阴极通过第一电容接地，所述二极管的阴极与所述电池组的一端连接，所述三极管的基极与所述驱动器电性相连，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与二极管的阳极相连。
8.根据权利要求6所述的均衡充电电路，其特征在于，所述驱动电路中包括功率元件以及用于检测所述功率元件的电压的第二电压检测组件；所述第二电压检测组件与所述控制器电性连接；
所述控制器，用于在所述第二电压检测组件返回的电压的数值达到第二预设阈值或者所述电压值表示充电电流超过预设电流值时，关断所述外部电源对所述电池组的充电。
9.根据权利要求8所述的均衡充电电路，其特征在于，所述功率元件的一端与充电接口连接，所述功率元件的另一端与所述电感相连，所述第二电压检测组件连接于所述功率元件的两端。
10.根据权利要求1所述的均衡充电电路，其特征在于，所述均衡充电电路还包括充电保护电路，所述充电保护电路与所述控制器和所述电池组电性相连；
所述充电保护电路用于在所述电池组出现故障时，发送控制信号至所述控制器；
所述控制器，用于在接收到所述控制信号之后，关断对所述电池组的充电。
11.根据权利要求10所述的均衡充电电路，其特征在于，所述电池组包括第一至第n电池，所述充电保护电路包括n+1个电阻依次为第二电阻、第三电阻至第n+1电阻，n+1个电容依次为第二电容、第三电容至第n+1电容，控制芯片；在i＜n-1时，第i电阻Ri的一端电性连接于第i-1电池和第i电池之间，另一端与控制芯片的引脚相连；在i＝n+1时，第i电阻Rn+1的一端电性连接于第n电池的负极，另一端与控制芯片的引脚相连；在i＝n+2时，第i电阻Rn+2的一端电性连接于第n电池的负极，另一端与控制芯片的引脚相连；2≤i≤n+2；第2电容的一端与第2电阻的另一端连接，第2电容的另一端接地；在2＜i＜n+2时，第i电容连接在第i电阻和第i+1电阻之间且与控制芯片连接；在i＝n+2时，第i电容的一端与第i电阻与控制芯片连接的一端连接，另一端接地。
12.一种串联电池的均衡充电装置，其特征在于，其应用如权利要求1至11任一所述的均衡充电电路。
13.一种均衡充电方法，其特征在于，所述方法包括：
在充电过程中，获取电池组中每节电池的电压，所述电池组包括至少两节相互串联的电池；
若存在超过预设阈值的电压，则停止对所述电压所对应的电池充电。
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