CN111211587A - 一种均衡电路、充电装置及储能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种均衡电路、充电装置及储能装置,连接于电池组和充电器之间,所述电池组包括多个串联连接的电芯,所述均衡电路包括:用于检测各个电芯的电压、温度和/或电流的检测模块;用于为所述电池组提供第二充电电流的辅助充电模块,其中,所述第二充电电流小于所述充电器为所述电池组提供的第一充电电流;以及用于控制所述检测模块和所述辅助充电模块的控制模块。

Description

一种均衡电路、充电装置及储能装置
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,具体涉及一种均衡电路、充电装置及储能装置。
背景技术
随着电子技术的发展,越来越多的电子产品采用锂离子电池做为主要电源,这是因为锂离子电池具有体积小、寿命长、能量密度比高等优点。但同时锂离子电池对充放电的条件要求也很高。特别是,当针对锂离子电池组进行充放电时,由于构成电芯的各个单体的不一致性等因素,还需要采取均衡措施来确保电池组使用的安全和稳定;若不进行均衡控制,随着充放电循环的增加,电池组中的各单体电池电压逐渐分化,会导致电池组的使用寿命大幅度缩减。
现有技术中的均衡方法,可分为有源均衡和无源均衡。有源均衡一般是指利用有源器件实现的均衡电路,例如,在电池组的每串电芯处分别连接有利用开关控制的直流转换器,充电时,若监测出任意一串电芯的电压低于阈值,将接通对应于该电池的开关,从而使直流转换器为该电池充电,这种有源均衡的方式受器件约束,通常需要较为复杂的外围电路,成本较高且不利于维护;无源均衡一般是指利用无源器件实现的均衡电路,例如,为每串电芯并联一个电阻,用于消耗高压电芯的电量,从而实现电池组整体的均衡,这种无源均衡的方式虽然简单且易于推广,但是在实际执行平衡过程中,由于充电器的充电电流远大于产生的平衡电流,导致在充电器关闭时,平衡电流尚未完成对单串电芯的平衡,最终导致电池组无法完全充电。
因此,目前需要一种能够有效实现电池组完全充电并能够延长电池组使用寿命的均衡电路。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种均衡电路,连接于电池组和充电器之间,所述电池组包括多个串联连接的电芯,所述均衡电路包括:
用于检测各个电芯的电压、温度和/或电流的检测模块;
用于为所述电池组提供第二充电电流的辅助充电模块(即小电流充电模块),其中,所述第二充电电流小于所述充电器为所述电池组提供的第一充电电流;以及
用于控制所述检测模块和所述辅助充电模块的控制模块。
优选的,所述控制模块根据所述检测模块的检测结果控制所述辅助充电模块的开启或关闭。
优选的,所述控制模块根据所述检测模块的检测结果判断所述检测结果是否满足所述辅助充电模块的开启条件,其中,所述开启条件包括所述电池组中的各电芯之间的最大电压差达到对应的预设门限、所述电池组的总电压达到对应的预设门限、所述电池组中的各电芯的平均电压达到对应的预设门限、所述电池组中的各电芯的最高电压达到对应的预设门限、所述电池组对应的剩余电量达到对应的预设门限和所述电池组中的任一电芯触发了过压保护后,电芯电压恢复至允许充电的对应预设门限中的至少一种。
优选的,所述控制模块还用于根据所述检测模块的检测结果控制所述电池组的充/放电的开启或停止。
优选的,如果所述检测器模块的检测结果显示所述电池组中的任一电芯的温度和/或电压和/或电流不符合预设范围,则所述控制模块控制所述电池组进入充/放电保护模式,其中,所述充/放电保护模式是指所述电池组进入停止充/放电的状态。
优选的,所述电池组停止充电后,当所述检测结果显示所述电池组中的所有电芯的温度和电压均恢复至预设范围内时,所述控制模块控制所述电池组恢复充电。
优选的,所述控制模块控制所述电池组恢复充电时,首先判断所述检测结果是否满足所述辅助充电模块开启条件,若满足,则控制所述辅助充电模块对所述电池组进行充电;反之,则控制所述充电器对所述电池组进行充电。
优选的,所述充电保护模式包括对所述电池组的充电过流保护、充电过温保护、充电低温保护、充电单电芯过压保护以及充电电池总压过压保护。
优选的,所述放电保护模式包括对所述电池组的放电过流保护、放电短路保护、放电过温保护、放电低温保护、放电单电芯低压保护以及放电电池总压低压保护。
优选的,所述电池组中的各个电芯分别与用于电芯高压放电的被动均衡模块相连接,所述控制模块还用于根据各个电芯的电压控制所述被动均衡模块的开启或关闭。
优选的,当任一电芯的电压达到第三预设阈值,且各电芯中的最高电压与最低电压之间的电压差达到第四预设阈值时,所述控制模块开启与该电芯对应的被动均衡电路。
优选的,当所述电池组的充电电流为所述辅助充电模块提供的所述第二充电电流时,若所述被动均衡电路开启后的放电电流为第三放电电流;则与所述被动均衡电路对应的所述电芯的充/放电电流为所述第二充电电流与所述第三放电电流之差,其中,若所述第三放电电流大于所述第二充电电流,该电芯为放电状态;反之则为充电状态。
优选的,所述均衡电路还包括用于开启或关闭对所述电池组充电的第一开关和用于开启或关闭所述电池组对负载放电的第二开关,所述控制模块分别连接于所述第一开关、所述第二开关以及所述辅助充电模块。
优选的,所述第一开关包括带有并联二极管的第一场效应晶体管,所述第二开关包括带有并联二极管的第二场效应晶体管,所述第一场效应晶体管的源极连接于所述电池组的负极,所述第一场效应晶体管的漏极连接于所述第二场效应晶体管的源极,所述第二场效应晶体管的漏极经所述充电器连接于所述电池组的正极,所述第一场效应晶体管的栅极和所述第二场效应晶体管的栅极分别连接于所述控制模块。
优选的,所述辅助充电模块包括用于调节所述第二充电电流的电压调节单元和用于开启或关闭所述辅助充电模块的第三开关,其中,所述第三开关与所述控制模块相连。
优选的,所述第三开关包括一个三极管,所述三极管的基极分别连接于所述控制模块和所述电压调节单元的一端,所述三极管的集电极连接于所述第二开关的漏极,所述三极管的发射极经电阻分别连接于所述第一开关的漏极、所述电池组的正极以及所述电压调节单元的另一端。
优选的,所述电池组的任一电芯的正负极分别并联有电阻,并且还连接有用于控制所述并联电路接通或断开的第四开关,所述控制模块经所述检测模块分别连接于对应于各电芯的所述第四开关。
根据本发明的另一个方面,还提供一种充电装置,包括充电器以及与所述充电器连接的如上所述的均衡电路。
根据本发明的另一个方面,还提供一种储能装置,包括电池组以及与所述电池组连接的如上所述的均衡电路。
优选的,所述电池组包括多个串联连接的电芯以及与各个电芯连接的用于针对相应电芯进行高压放电的被动均衡电路。
本发明提供的均衡电路、充电装置及储能装置,采用了小电流充电模块配合常规充电器实现对电池组的充电,控制器能够根据采集的电池组内各电芯的电压及容量情况,对各电芯充放电电流进行梯度控制,从而快速减小电池组内各电芯之间的电压或容量差距,实现对电池组的有效均衡,防止电芯钝化;该均衡电路还提供了保护模式和小电流充电模式,能够有效保护电池组的充放电安全,延长电池组的使用寿命。
附图说明
图1是本发明优选实施例的电路示意图。
图2是本发明优选实施例提供的小电流充电模块的内部电路示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种均衡电路,连接于电池组和充电器之间,所述电池组包括多个串联连接的电芯,所述均衡电路包括:
用于检测各个电芯的电压、温度和/或电流的检测模块;
用于为所述电池组提供第二充电电流的辅助充电模块(即小电流充电模块),其中,所述第二充电电流小于所述充电器为所述电池组提供的第一充电电流;以及
用于控制所述检测模块和所述辅助充电模块的控制模块。
优选的,所述控制模块根据所述检测模块的检测结果控制所述辅助充电模块的开启或关闭。
优选的,所述控制模块根据所述检测模块的检测结果判断所述检测结果是否满足所述辅助充电模块的开启条件,其中,所述开启条件包括所述电池组中的各电芯之间的最大电压差达到对应的预设门限、所述电池组的总电压达到对应的预设门限、所述电池组中的各电芯的平均电压达到对应的预设门限、所述电池组中的各电芯的最高电压达到对应的预设门限、所述电池组对应的剩余电量达到对应的预设门限和所述电池组中的任一电芯触发了过压保护后,电芯电压恢复至允许充电的对应预设门限中的至少一种。
优选的,所述控制模块还用于根据所述检测模块的检测结果控制所述电池组的充/放电的开启或停止。
优选的,如果所述检测器模块的检测结果显示所述电池组中的任一电芯的温度和/或电压和/或电流不符合预设范围,则所述控制模块控制所述电池组进入充/放电保护模式,其中,所述充/放电保护模式是指所述电池组进入停止充/放电的状态。
优选的,所述电池组停止充电后,当所述检测结果显示所述电池组中的所有电芯的温度和电压均恢复至预设范围内时,所述控制模块控制所述电池组恢复充电。
优选的,所述控制模块控制所述电池组恢复充电时,首先判断所述检测结果是否满足所述辅助充电模块开启条件,若满足,则控制所述辅助充电模块对所述电池组进行充电;反之,则控制所述充电器对所述电池组进行充电。
优选的,所述充电保护模式包括对所述电池组的充电过流保护、充电过温保护、充电低温保护、充电单电芯过压保护以及充电电池总压过压保护。
优选的,所述放电保护模式包括对所述电池组的放电过流保护、放电短路保护、放电过温保护、放电低温保护、放电单电芯低压保护以及放电电池总压低压保护。
优选的,所述电池组中的各个电芯分别与用于电芯高压放电的被动均衡模块相连接,所述控制模块还用于根据各个电芯的电压控制所述被动均衡模块的开启或关闭。
优选的,当任一电芯的电压达到第三预设阈值,且各电芯中的最高电压与最低电压之间的电压差达到第四预设阈值时,所述控制模块开启与该电芯对应的被动均衡电路。
优选的,当所述电池组的充电电流为所述辅助充电模块提供的所述第二充电电流时,若所述被动均衡电路开启后的放电电流为第三放电电流;则与所述被动均衡电路对应的所述电芯的充/放电电流为所述第二充电电流与所述第三放电电流之差,其中,若所述第三放电电流大于所述第二充电电流,该电芯为放电状态;反之则为充电状态。
优选的,所述均衡电路还包括用于开启或关闭对所述电池组充电的第一开关和用于开启或关闭所述电池组对负载放电的第二开关,所述控制模块分别连接于所述第一开关、所述第二开关以及所述辅助充电模块。
优选的,所述第一开关包括带有并联二极管的第一场效应晶体管,所述第二开关包括带有并联二极管的第二场效应晶体管,所述第一场效应晶体管的源极连接于所述电池组的负极,所述第一场效应晶体管的漏极连接于所述第二场效应晶体管的源极,所述第二场效应晶体管的漏极经所述充电器连接于所述电池组的正极,所述第一场效应晶体管的栅极和所述第二场效应晶体管的栅极分别连接于所述控制模块。
优选的,所述辅助充电模块包括用于调节所述第二充电电流的电压调节单元和用于开启或关闭所述辅助充电模块的第三开关,其中,所述第三开关与所述控制模块相连。
优选的,所述第三开关包括一个三极管,所述三极管的基极分别连接于所述控制模块和所述电压调节单元的一端,所述三极管的集电极连接于所述第二开关的漏极,所述三极管的发射极经电阻分别连接于所述第一开关的漏极、所述电池组的正极以及所述电压调节单元的另一端。
优选的,所述电池组的任一电芯的正负极分别并联有电阻,并且还连接有用于控制所述并联电路接通或断开的第四开关,所述控制模块经所述检测模块分别连接于对应于各电芯的所述第四开关。
根据本发明的另一个方面,还提供一种充电装置,包括充电器以及与所述充电器连接的如上所述的均衡电路。
根据本发明的另一个方面,还提供一种储能装置,包括电池组以及与所述电池组连接的如上所述的均衡电路。
优选的,所述电池组包括多个串联连接的电芯以及与各个电芯连接的用于针对相应电芯进行高压放电的被动均衡电路。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
现有技术中,为了防止锂离子电池组出现过充、过放、过电流及短路等情况导致的热量增加、火花、燃烧甚至爆炸,通常会为锂离子电池组设置保护电路。因此,当采用恒流、恒压或恒功率源对电池组进行充电时,若串联的各个电芯之间的容量不一致,大容量的电芯会因充电过压保护,从而触发电池管理系统(Battery Management System,BMS)终止充电,即使采用现有的利用并联电阻消耗大容量电芯的均衡方式,使BMS重启充电,由于平衡电流远小于正常的充电电流,也会导致重启的充电时间过短,使小容量的电芯充电不足而产生钝化,如此反复循环,一方面会衰减电池组的整体容量,另一方面也会缩短电池组的使用寿命。
为此,发明人经研究提出了一种均衡电路,通过将充电器与小电流充电模块相结合,既能满足对一般锂离子电池组充放电的兼容性,也能保证实现电池组内串联电芯之间的充放电一致性。
图1是本发明优选实施例的电路示意图,如图1所示,本发明提供的均衡电路,可以用于在利用充电器4对电池组1进行充电或电池组1本身放电时,实现电池组内串联电芯之间的容量均衡。该均衡电路包括:与电池组1电连接的用于采集电池组内各串联电芯电压及电芯壳温度的模拟前端2(Analog Front End,AFE),与模拟前端2通信连接的用于根据模拟前端2采集的电压信息和温度信息生成各种控制指令的控制器(MCU)3,由控制器3控制的充电开关Q2和放电开关Q1,由控制器3、充电开关Q2以及放电开关Q1控制的用于对电池组1充电的充电器4和小电流充电模块5,其中,充电器4可为电池组1提供正常的充电电流,小电流充电模块5可作为辅助充电模块为电池组1提供小于正常充电电流的较小充电电流。
另外,均衡电路还可以包括分别与电池组1中各电芯连接的被动均衡电路,该被动均衡电路包括用于实现电芯高压放电的电阻和控制该被动均衡电路导通和断开的开关。在本发明的一个实施例中,上述被动均衡电路可集成在电池管理系统中。
其中,电池组1包括串联连接的n个电芯,分别为电芯11,12,……,1n。每个电芯均连接有用于实现该电芯高压放电均衡的被动均衡电路,该被动均衡电路包括与电芯并联的电阻,以及与模拟前端2和电阻分别连接的用于控制该被动均衡电路通断的开关管。如图1所示,以电芯11为例,开关管Q3的源极与电阻R1的一端连接,开关管Q3的漏极连接于电芯11的正极,电阻R1的另一端连接于电芯11的负极,使得开关管Q3与电阻R1串联后共同并联于电芯11的正负极两端,开关管Q3的栅极驱动端连接于模拟前端2,模拟前端2还连接于电芯11的正负极,以便实时采集电芯11的电压。
充电开关Q2和放电开关Q1分别是带有并联二极管的场效应晶体管,其中,充电开关Q2和放电开关Q1的栅极驱动端分别连接于控制器3,放电开关Q1的源极连接于电池组1的负极,其漏极分别连接于充电开关Q2的源极和小电流充电模块5的输入端502,充电开关Q2的漏极经充电器4连接于电池组1的正极和小电流充电模块5的输出端503,小电流充电模块5的控制端501连接于控制器3。
在本发明一个实施例中,上述电池组可包括多个串联的电池或电芯或具有类似功能的储能设备。
图2是本发明优选实施例提供的小电流充电模块的内部电路示意图,如图2所示,小电流充电模块5包括电压调节模块50、电阻R3以及用于根据控制器3生成的控制指令控制小电流充电模块5开启和断开的开关管Q5。其中,开关管Q5可以是三极管,其基极作为小电流充电模块5的控制端501,并且与电压调节模块50的一端相连,其集电极作为小电流模块5的输入端502,其发射极与电阻R3的一端相连,电阻R3的另一端与电压调节模块的另一端相连并作为小电流充电模块5的输出端503。
上述均衡电路在工作时,可分为以下四种工作模式,分别是充电模式、均衡模式、保护模式和放电模式。在实际应用时,本发明提供的均衡电路既可适用于同口锂离子电池组(即充电和放电采用同一接口),也可适用于异口锂离子电池组(即充电和放电采用不同接口),下面以同口锂离子电池组为例,结合图1和图2所示电路图进行详细说明。
充电模式可分为常规充电模式和辅助充电模式。其中,常规充电模式是指利用充电器4对电池组1进行充电的模式;在常规充电模式时,控制器3控制充电开关Q2闭合,放电开关Q1闭合,其余开关断开,其中,电池组1内各电芯的充电电流为第一充电电流I2。辅助充电模式是指利用小电流充电模块5对电池组1进行充电的模式;在辅助充电模式时,控制器3控制充电开关Q2断开,放电开关Q1闭合,开关Q5闭合,其余开关断开,其中,电池组1内各电芯的充电电流为第二充电电流I3,且I3<I2。
特别的,在常规充电模式下,当模拟前端2检测出电池组1状态满足以下辅助充电模式开启条件中的至少一种时,控制器3将通过控制上述开关的闭合与断开,将电池组1的充电模式从常规充电模式切换至辅助充电模式。其中,辅助充电模式的开启条件具体包括以下条件中的至少一种。
条件一:电池组1中的各电芯之间的最大电压差达到对应的预设门限;
条件二:电池组1的总电压达到对应的预设门限;
条件三:电池组1各电芯的平均电压达到对应的预设门限;
条件四:电池组1各电芯的最高电压达到对应的预设门限;
条件五:电池组1对应的剩余电量SOC达到对应的预设门限;
条件六:电池组1中的任一电芯触发了过压保护后,待该电芯电压掉落至允许充电的预设门限,控制器3将开启小电流充电模块5,使电池组1直接进入辅助充电模式。
均衡模式是指,在充电模式(包括常规充电模式和辅助充电模式)下,当模拟前端2检测出电池组1中各电芯电压出现不一致,并且最高电芯电压以及最高电芯电压与最低电芯电压的电压差均达到对应的预设阈值时,控制器3将发送控制指令至模拟前端2,模拟前端2将根据控制指令对应闭合需要执行高压放电的电芯对应的被动均衡电路以便对高压电芯进行高压放电。
以电芯11、电芯12和电芯13为例,如图1和图2所示,假设在利用充电器4对电池组1进行充电时,电池组1的充电电流为I2。当模拟前端2检测到电池组1内各串联电芯满足上述六种辅助充电模式开启条件中的至少一种时,控制器3将控制充电开关Q2断开,同时控制开关Q5闭合,保持放电开关Q1闭合,启动小电流充电模块5为电池组1充电,此时电池组1从常规充电模式进入辅助充电模式,电池组1的充电电流为I3。
在辅助充电模式下,假设对应于电芯11、电芯12和电芯13的最高电压分别为U11,U12和U13,最高电芯电压对应的预设门限为U1,最高电芯电压与最低电芯电压之间的电压差对应的预设门限为U2,且U11>U12>U1>U13,若模拟前端2进一步检测出U11与U13的电压差达到了预设阈值U2,控制器3将发送控制指令至模拟前端2,使其执行闭合开关Q3和Q4,启动对应于电芯11和电芯12的用于高压放电的被动均衡电路,并且保持对应于电芯13的开关断开(图1中未示出)。此时,对于电芯13,其充电电流为I3,对于电芯11和电芯12,其充电电流分别为I3-I0和I3-I1,假设I0>I3>I1,则可知,电芯11处于高压放电均衡状态,电芯13处于小电流的充电状态,电芯12处于更小电流的充电状态。
由此可知,本发明提供的均衡电路可以根据对电池组1内各电芯当前的电压等级有针对性的实现阶梯式充电及放电,从而迅速且有效的减小各电芯之间的电压及容量差距;同时,由于充电电流较小,在触发BMS的充电过压保护之前,将有更多的时间实现电池组1的容量均衡。
放电模式是指利用电池组1为连接在其正负极两端的负载(图1中未示出)供电的工作模式。其中,电池组1从常规充电模式切换至放电模式时,控制器3将继续保持充电开关Q2和放电开关Q1的闭合;电池组1从辅助充电模式切换至放电模式时,控制器3将控制开关Q5断开,保持放电开关Q1闭合,控制充电开关Q2闭合。
保护模式是指控制器3根据模拟前端2采集的温度信息、电压信息以及电流信息对电池组1的充放电情况进行的断开保护。保护模式可分为充电保护模式和放电保护模式。其中,充电保护模式是指,当电池组1处于充电模式时,一旦模拟前端2检测到电池组1出现过流、过温、低温、电池组1总压过压或单电芯过压中的任意一种情况,控制器3将立即控制充电开关Q2或Q5关闭;放电保护模式是指,当电池组1处于放电模式时,一旦模拟前端2检测到电池组1出现过流、短路、过温、低温、单电芯低压或电池组总压低压中的任意一种情况,控制器3将立即控制放电开关Q1关闭。
在本发明的一个实施例中,上述辅助充电模式可用于电池组1从保护模式恢复到充电模式后的充电。
例如,电池组1在常规充电模式时,还可能因温度条件或充电状态导致其在未进入均衡模式前就直接进入了充电保护模式,即电池组1处于利用充电器4进行充电的常规充电模式时,控制器3根据模拟前端2检测到的超过了预设范围的温度信息、电压信息或电流信息直接生成控制指令断开了充电开关Q2。
若上述充电保护模式的触发是因为模拟前端2检测到的温度信息不符合预设范围,一旦温度条件发生变化(例如自然冷却等),则当模拟前端2检测到的温度条件恢复到预设范围内时,控制器3将会生成恢复充电的控制指令将开关Q5闭合,使恢复充电的电池组1直接进入辅助充电模式;
若上述充电保护模式的触发是因为模拟前端2检测到的电压/电流信息不符合预设范围,且各电芯的电压存在不一致的情况,控制器3在断开充电开关Q2后,将根据模拟前端2检测到的各电芯的当前电压值与预设阈值相比较,开启需要执行高压放电的电芯对应的被动均衡电路中的开关(例如图1所示的Q3或Q4),待模拟前端2检测出电池组1的当前情况满足恢复充电条件(例如,电池组1的总电压符合预设范围,或任一电芯的电压符合预设范围等)后,控制器3将会生成恢复充电的控制指令,并根据模拟前端2检测的电池组1中各电芯的当前状态判断是否满足上述辅助充电模式的六个开启条件中的至少一个,若满足则控制开关Q5闭合,使恢复充电的电池组1直接进入辅助充电模式,若不满足,则控制充电开关Q2闭合,使恢复充电的电池组1进入常规充电模式。
根据本发明的另一个方面,还提供一种用于为锂离子电池充电的充电装置,该装置可包括如上所述的均衡电路以及与该均衡电路连接的常规充电器。
尽管在上述实施例中,采用了包括三极管、电阻和电压调节模块的小电流充电模块为例来说明本发明提供的均衡电路,但是本领域技术人员应该理解,还可以采用具有其他内部结构的小电流充电模块来实现提供较小充电电流的功能,例如包括电容、电流调节模块等电子元件的小电流充电电路。
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述,然而本发明并非局限于这里所描述的实施例,在不脱离本发明范围的情况下还包括所做出的各种改变以及变化。

Claims (17)

1.一种均衡电路,连接于电池组和充电器之间,所述电池组包括多个串联连接的电芯,其特征在于,所述均衡电路包括:
用于检测各个电芯的电压、温度和/或电流的检测模块;
用于为所述电池组提供第二充电电流的辅助充电模块,其中,所述第二充电电流小于所述充电器为所述电池组提供的第一充电电流;以及
用于控制所述检测模块和所述辅助充电模块的控制模块。
2.根据权利要求1所述的均衡电路,其特征在于,所述控制模块根据所述检测模块的检测结果控制所述辅助充电模块的开启或关闭。
3.根据权利要求2所述的均衡电路,其特征在于,所述控制模块根据所述检测模块的检测结果判断所述检测结果是否满足所述辅助充电模块的开启条件,其中,所述开启条件包括所述电池组中的各电芯之间的最大电压差达到对应的预设门限、所述电池组的总电压达到对应的预设门限、所述电池组中的各电芯的平均电压达到对应的预设门限、所述电池组中的各电芯的最高电压达到对应的预设门限、所述电池组对应的剩余电量达到对应的预设门限和所述电池组中的任一电芯触发了过压保护后,电芯电压恢复至允许充电的对应预设门限中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的均衡电路,其特征在于,所述控制模块还用于根据所述检测模块的检测结果控制所述电池组的充/放电的开启或停止;
其中,如果所述检测器模块的检测结果显示所述电池组中的任一电芯的温度和/或电压和/或电流不符合预设范围,则所述控制模块控制所述电池组进入充/放电保护模式,其中,所述充/放电保护模式是指所述电池组进入停止充/放电的状态。
5.根据权利要求4所述的均衡电路,其特征在于,所述电池组停止充电后,当所述检测结果显示所述电池组中的所有电芯的温度和电压均恢复至预设范围内时,所述控制模块控制所述电池组恢复充电;
和/或,所述控制模块控制所述电池组恢复充电时,首先判断所述检测结果是否满足所述辅助充电模块开启条件,若满足,则控制所述辅助充电模块对所述电池组进行充电;反之,则控制所述充电器对所述电池组进行充电。
6.根据权利要求4所述的均衡电路,其特征在于,所述充电保护模式包括对所述电池组的充电过流保护、充电过温保护、充电低温保护、充电单电芯过压保护以及充电电池总压过压保护;
和/或,所述放电保护模式包括对所述电池组的放电过流保护、放电短路保护、放电过温保护、放电低温保护、放电单电芯低压保护以及放电电池总压低压保护。
7.根据权利要求1所述的均衡电路,其特征在于,所述电池组中的各个电芯分别与用于电芯高压放电的被动均衡模块相连接,所述控制模块还用于根据各个电芯的电压控制所述被动均衡模块的开启或关闭。
8.根据权利要求7所述的均衡电路,其特征在于,当任一电芯的电压达到第三预设阈值,且各电芯中的最高电压与最低电压之间的电压差达到第四预设阈值时,所述控制模块开启与该电芯对应的被动均衡电路。
9.根据权利要求8所述的均衡电路,其特征在于,当所述电池组的充电电流为所述辅助充电模块提供的所述第二充电电流时,若所述被动均衡电路开启后的放电电流为第三放电电流;则与所述被动均衡电路对应的所述电芯的充/放电电流为所述第二充电电流与所述第三放电电流之差,其中,若所述第三放电电流大于所述第二充电电流,该电芯为放电状态;反之则为充电状态。
10.根据权利要求1所述的均衡电路,其特征在于,所述均衡电路还包括用于开启或关闭对所述电池组充电的第一开关和用于开启或关闭所述电池组对负载放电的第二开关,所述控制模块分别连接于所述第一开关、所述第二开关以及所述辅助充电模块。
11.根据权利要求10所述的均衡电路,其特征在于,所述第一开关包括带有并联二极管的第一场效应晶体管,所述第二开关包括带有并联二极管的第二场效应晶体管,所述第一场效应晶体管的源极连接于所述电池组的负极,所述第一场效应晶体管的漏极连接于所述第二场效应晶体管的源极,所述第二场效应晶体管的漏极经所述充电器连接于所述电池组的正极,所述第一场效应晶体管的栅极和所述第二场效应晶体管的栅极分别连接于所述控制模块。
12.根据权利要求11所述的均衡电路,其特征在于,所述辅助充电模块包括用于调节所述第二充电电流的电压调节单元和用于开启或关闭所述辅助充电模块的第三开关,其中,所述第三开关与所述控制模块相连。
13.根据权利要求12所述的均衡电路,其特征在于,所述第三开关包括一个三极管,所述三极管的基极分别连接于所述控制模块和所述电压调节单元的一端,所述三极管的集电极连接于所述第二开关的漏极,所述三极管的发射极经电阻分别连接于所述第一开关的漏极、所述电池组的正极以及所述电压调节单元的另一端。
14.根据权利要求10所述的均衡电路,其特征在于,所述电池组的任一电芯的正负极分别并联有电阻,并且还连接有用于控制所述并联电路接通或断开的第四开关,所述控制模块经所述检测模块分别连接于对应于各电芯的所述第四开关。
15.一种充电装置,其特征在于,包括充电器以及与所述充电器连接的如权利要求1-14中任一项所述的均衡电路。
16.一种储能装置,其特征在于,包括电池组以及与所述电池组连接的如权利要求1-14中任一项所述的均衡电路。
17.根据权利要求16所述的储能装置,其特征在于,所述电池组包括多个串联连接的电芯以及与各个电芯连接的用于针对相应电芯进行高压放电的被动均衡电路。
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