CN109149678B - 用于电池组的均衡充电方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于电池组的均衡充电方法及其装置。其中，均衡充电装置包括第一供电模块、第一控制开关、第二供电模块、第三控制开关、控制模块以及与各单体电池一一对应的第二控制开关；控制模块采集每个单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定电池组满足均衡条件时，控制与待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制第三控制开关以及其余第二控制开关处于导通状态，并控制第一控制开关关断状态，以使第二供电模块对待均衡单体电池进行充电至预设电压值。本发明可以减小能耗。

Description

用于电池组的均衡充电方法及其装置

技术领域

本发明属于电池充电技术领域，尤其涉及用于电池组的均衡充电方法及其装置。

背景技术

目前，用于电池组(包括串联的多个电池)均衡充电装置通常具有用于保证各个电池均衡的均衡器，均衡器包括与各个电池一一对应并联的电阻。通过使各个电阻的阻值相等，可以使各个电池的电压均衡，但是并联的多个电阻则会导致均衡充电装置的能耗较大。

发明内容

为了解决现有的均衡充电装置的能耗较大的技术问题，本发明实施例提供了用于电池组的均衡充电方法及其装置。

本发明实施例的第一方面提供了一种用于电池组的均衡充电装置，所述电池组包括串联在一起的多个单体电池，所述均衡充电装置包括第一供电模块、第一控制开关、第二供电模块、第三控制开关、控制模块以及与各单体电池一一对应的第二控制开关；

所述第一供电模块、所述第一控制开关以及所述电池组形成第一回路；

所述第二供电模块、所述第三控制开关以及所述电池组形成第二回路；

每个所述第二控制开关与其对应的每个所述单体电池并联连接，所述控制模块的电压采集端分别连接每个所述单体电池的两端，所述控制模块的输出端分别连接所述第一控制开关、所述第三控制开关以及每个所述第二控制开关的控制端；

所述控制模块控制所述第一控制开关处于导通状态，并控制所述第三控制开关处于关断状态，以及控制每个所述第二控制开关均处于关断状态，以使所述第一供电模块对所述电池组进行充电；

所述控制模块采集每个所述单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定所述电池组满足均衡条件时，控制与待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制第一控制开关处于关断状态，并控制第三控制开关以及其余第二控制开关处于导通状态，以使所述第二供电模块对所述待均衡单体电池进行充电至预设电压值。

优选地，所述均衡条件为采集的单体电池电压中的最大值大于或等于第一预设值，其中，所述第一预设值小于所述预设电压值。

优选地，所述控制模块具体用于采集每个所述单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定所述电池组满足电池组充电条件时，控制所述第一控制开关处于导通状态；并控制所述第三控制开关以及每个所述第二控制开关均处于关断状态，以使所述第一供电模块对所述电池组进行充电。

优选地，所述电池组充电条件为采集的单体电池电压中的最大值小于第一预设值，其中，所述第一预设值小于所述预设电压值。

优选地，所述控制模块包括电池采集器、电池管理器和微处理器；

所述电池采集器的电压采集端分别连接每个所述单体电池的两端，所述电池采集器的输出端与所述电池管理器的输入端连接；

所述电池管理器的输出端分别连接每个所述第二控制开关的控制端；

所述微处理器的输出端分别连接第一控制开关和第三控制开关的控制端；

所述电池采集器用于采集每个单体电池的电压，并将采集每个单体电池的电压发送至电池管理器；

所述微处理器用于控制所述第一控制开关处于导通状态，并控制所述第三控制开关处于关断状态；所述电池管理器用于控制每个所述第二控制开关均处于关断状态，以使所述第一供电模块对所述电池组进行充电；

所述电池管理器用于接收每个所述单体电池的电压，并在根据采集的每个单体电池的电压判定所述电池组满足均衡条件时，控制与待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制其余第二控制开关处于导通状态，并向微处理器发送第一指令；

所述微处理器用于接收第一指令，控制第一控制开关处于关断状态，并控制第三控制开关处于导通状态，以使所述第二供电模块对所述待均衡单体电池进行充电至预设电压值。

优选地，所述电池管理器具体用于在根据所采集的单体电池电压判定所述电池组满足电池组充电条件时，控制每个所述第二控制开关均处于关断状态，并向所述微处理器发送第二指令；

所述微处理器接收第二指令，控制第一控制开关处于导通状态，并控制第三控制开关处于关断状态，以使所述第一供电模块对所述电池组进行充电。

优选地，所述第一供电模块包括第一整流滤波电路、第一开关管、第一变压器、第一电源管理模块、第一数模转换器、第一模数转换器、第一电压采集电路、第一电流采样电路和第一直流电压输出模块；所述第一直流电压输出模块用于为单体电池提供充电电压；

所述第一整流滤波电路的输入端连接交流电源，所述第一整流滤波电路的输出端连接第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端连接所述第一变压器的输入端，所述第一变压器的输出端分别与第一电压采集电路的输入端、第一电流采样电路的输入端、第一直流电压输出模块的输入端、所述第一电源管理模块的输入端连接；

所述第一电源管理模块的输出端与所述第一开关管的控制端连接，所述第一电源管理模块的输入端分别与所述第一数模转换器的输出端、所述第一变压器的输出端连接；

所述第一数模转换器的输入端与所述控制模块的输出端连接；

所述第一模数转换器的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述第一模数转换器的输入端分别与所述第一电压采集电路的输出端、所述第一电流采集电路的输出端连接；

所述第一直流电压输出模块包括第一输出端和第二输出端，所述第一控制开关和所述电池组串联在第一输出端和第二输出端之间。

优选地，所述第二供电模块包括第二整流滤波电路、第二开关管、第二变压器、第二电源管理模块、第二数模转换器、第二模数转换器、第二电压采集电路、第二电流采样电路和第二直流电压输出模块；所述第二直流电压输出模块用于为所述电池组提供充电电压；

所述第二整流滤波电路的输入端连接交流电源，所述第二整流滤波电路的输出端连接第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端连接所述第二变压器的输入端，所述第二变压器的输出端分别与第二电压采集电路的输入端、第二电流采样电路的输入端、第二直流电压输出模块的输入端、所述第二电源管理模块的输入端连接；

所述第二电源管理模块的输出端与所述第二开关管的控制端连接，所述第二电源管理模块的输入端分别与所述第二数模转换器的输出端、所述第二变压器的输出端连接；

所述第二数模转换器的输入端与所述控制模块的输出端连接；

所述第二模数转换器的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述第二模数转换器的输入端分别与所述第一电压采集电路的输出端、所述第二电流采集电路的输出端连接

所述第二直流电压输出模块包括第三输出端和第四输出端，所述第三控制开关和所述电池组串联在第三输出端和第四输出端之间。

本发明实施例的第二方面提供了一种用于电池组的均衡充电方法，所述电池组包括串联在一起的多个单体电池，所述均衡充电方法由均衡充电装置执行，所述均衡充电装置包括第一供电模块、第一控制开关、第二供电模块、第三控制开关、控制模块以及与各单体电池一一对应的第二控制开关；

所述第一供电模块、所述第二控制开关以及所述电池组形成第一回路；所述第二供电模块、所述第三控制开关以及所述电池组形成第二回路；

每个所述第二控制开关与其对应的每个所述单体电池并联连接，所述控制模块的电压采集端分别连接每个所述单体电池的两端，所述控制模块的输出端分别连接所述第一控制开关、所述第三控制开关以及每个所述第二控制开关的控制端；

所述均衡充电方法包括：

所述控制模块控制所述第一控制开关处于导通状态，并控制所述第三控制开关处于关断状态，以及控制每个所述第二控制开关均处于关断状态，以使所述第一供电模块对所述电池组进行充电；

所述控制模块采集每个所述单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定所述电池组满足均衡条件时，控制与待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制第三控制开关以及其余第二控制开关处于导通状态，并控制第一控制开关关断状态，以使所述第二供电模块对所述待均衡单体电池进行充电至预设电压值。

本发明实施例的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的用于电池组的均衡充电方法。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通过为各个单体电池分别并联第二控制开关，通过控制与待均衡单体电池对应的第二控制开关断开，以及控制其它第二控制开关导通，从而为待均衡单体电池进行充电至预设电压值，由于第二控制开关的电阻值很小，因此可以减小能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于电池组的均衡充电装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的控制模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的第一供电模块和第二供电模块的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的用于电池组的均衡充电方法的流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

请参照图1，是本发明实施例提供的用于电池组的均衡充电装置的结构示意图。其中，电池组400包括串联在一起的多个单体电池。单体电池可以为锂电池。

具体地，均衡充电装置包括第一供电模块200、第一控制开关K1、第二供电模块300、第三控制开关K3、控制模块100以及与各单体电池一一对应的第二控制开关(参见图1所示的控制开关K21、K22、K23和K24)。

其中，第一供电模块200、第一控制开关K1以及电池组400形成第一回路。第二供电模块300、第三控制开关K3以及电池组400形成第二回路。具体地，第一供电模块200的第一输出端连接第一控制开关K1的第一端，第一控制开关K1的第二端连接电池组400的第一端，电池组400的第二端连接第一供电模块200的第二输出端。具体地，第二供电模块300的第一输出端连接第三控制开关K3的第一端，第三控制开关K3的第二端连接电池组400的第一端，电池组400的第二端连接第二供电模块300的第二输出端。

第一供电模块200用于为单体电池提供输出电压。第二供电模块300用于为电池组400提供输出电压。

每个第二控制开关与其对应的每个单体电池并联连接，控制模块100的电压采集端分别连接每个单体电池的两端(图中未示出)，控制模块100的输出端分别连接第一控制开关K1、第三控制开关K3以及每个第二控制开关的控制端。

控制模块100控制第一控制开关K1处于导通状态，并控制第三控制开关K3处于关断状态，以及控制每个第二控制开关均处于关断状态，以使第一供电模块200对电池组400进行充电。

进一步地，控制模块100具体用于采集每个单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定电池组400满足电池组充电条件时，控制第一控制开关K1处于导通状态；并控制第三控制开关K3以及每个第二控制开关均处于关断状态，以使第一供电模块200对电池组400进行充电。其中，电池组充电条件为采集的单体电池电压中的最大值小于第一预设值。其中，第一预设值小于预设电压值。

控制模块100采集每个单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定电池组400满足均衡条件时，控制与待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制第一控制开关K1处于关断状态，并控制第三控制开关K3以及其余第二控制开关处于导通状态，以使第二供电模块300对待均衡单体电池进行充电至预设电压值。

具体地，均衡条件为采集的单体电池电压中的最大值大于或等于第一预设值，其中，第一预设值小于预设电压值。更进一步地，均衡条件为采集的单体电池电压中的最大值大于或等于第一预设值，且至少一个采集的单体电池电压小于预设电压值。当电池组为动力锂电池组时，第一预设值可以为3伏，预设电压值可以为3.6伏。

此外，均衡条件也可以为采集的单体电池电压的平均值位于预设范围内，其中，预设范围可以为大于第二预设值，且小于第三预设值。第二预设值可以为2.8伏，第三预设值可以为3.2伏。均衡条件可以根据实际情况进行设定，本实施例不作限制。

优选地，控制模块100采集每个单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定电池组400满足均衡条件时，确定各个待均衡单体电池，其中，各个待均衡单体电池的电压小于预设电压值。

控制模块100在电池组400满足均衡条件时，控制与当前待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制第一控制开关K1处于关断状态，并控制第三控制开关K3以及其余第二控制开关处于导通状态，以使第二供电模块300对当前待均衡单体电池进行充电至预设电压值。

控制模块100采集当前待均衡单体电池的电压，在当前待均衡单体电池的电压大于或等于预设电压值时，控制模块100控制与当前待均衡单体电池并联的第二控制开关处于导通状态，并控制与下一待均衡单体电池的并联的第二控制开关处于关断状态，以使第二供电模块300对下一待均衡单体电池进行充电至预设电压值。

这样，通过逐一控制各个待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制模块100逐一完成对每个待均衡单体电池的充电，使每个待均衡单体电池都达到预设电压值，这样使得每个待均衡单体电池的电压值都相差不大，电池组400才能进入均衡状态。

本发明实施例通过为各个单体电池分别并联一个第二控制开关，通过控制与待均衡单体电池对应的第二控制开关断开，以及控制其它第二控制开关导通，从而为待均衡单体电池进行充电至预设电压值，使待均衡单体电池进入均衡状态，由于第二控制开关的电阻值很小，因此可以减小能耗。此外，本发明实施例在电池组满足电池组充电条件时，先对整个电池组进行充电；在通过对整个电池组充电，使电池组满足均衡条件后，再对各个待均衡单体电池进行充电，可以加快充电速度，使电池组的各个单体电池快速进入均衡状态，并且还能够提高对电池组充电的安全性。

请参照图2，是本发明实施例提供的控制模块的结构示意图。具体地，控制模块100包括电池采集器110、电池管理器120和微处理器130。

电池管理器120用于根据电池采集器110采集的电压，分析电池组400是满足电池组充电条件还是满足均衡条件；若电池组400满足电池组充电条件，则电池管理器120向微处理器130发送第二指令，微处理器130用于接收第二指令，控制第一控制开关K1处于导通状态，并控制第三控制开关K3处于关断状态，以使第一供电模块200对电池组400进行充电，直至电池组400满足均衡条件；当电池组400满足均衡条件，电池管理器120则向微处理器130发送第一指令；微处理器130用于接收第一指令，控制第一控制开关K1处于关断状态，并控制第三控制开关K3处于导通状态，以使第二供电模块300对待均衡单体电池进行充电至预设电压值。

具体地，电池采集器110的电压采集端分别连接每个单体电池的两端，电池采集器110的输出端与电池管理器120的输入端连接。微处理器130的输出端分别连接第一控制开关K1和第三控制开关K3的控制端。电池管理器120的输出端分别连接每个第二控制开关的控制端。

电池采集器110用于采集每个单体电池的电压，并将采集每个单体电池的电压发送至电池管理器120。

微处理器130用于控制第一控制开关K1处于导通状态，并控制第三控制开关K3处于关断状态。电池管理器120用于控制每个第二控制开关均处于关断状态，以使第一供电模块200对电池组400进行充电。

进一步地，电池管理器120具体用于在根据所采集的单体电池电压判定电池组400满足电池组充电条件时，控制每个第二控制开关均处于关断状态，并向微处理器130发送第二指令。具体地，当电池组用于对汽车进行供电的动力电池组时，电池管理器可以通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线将第二指令发送至微处理器130。

微处理器130接收第二指令，控制第一控制开关K1处于导通状态，并控制第三控制开关K3处于关断状态，以使第一供电模块200对电池组400进行充电。其中，电池组充电条件为采集的单体电池电压中的最大值小于第一预设值。

电池管理器120用于接收每个单体电池的电压，并在根据采集的每个单体电池的电压判定电池组400满足均衡条件时，控制与待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制其余第二控制开关处于导通状态，并向微处理器130发送第一指令。微处理器130用于接收第一指令，控制第一控制开关K1处于关断状态，并控制第三控制开关K3处于导通状态，以使第二供电模块300对待均衡单体电池进行充电至预设电压值。

具体地，均衡条件为采集的单体电池电压中的最大值大于或等于第一预设值，其中，第一预设值小于预设电压值。当电池组为动力锂电池组时，第一预设值可以为3伏，预设电压值可以为3.6伏。

此外，均衡条件也可以为采集的单体电池电压的平均值位于预设范围内，其中，预设范围可以为大于第二预设值，且小于第三预设值。第二预设值可以为2.8伏，第三预设值可以为3.2伏。均衡条件可以根据实际情况进行设定，本实施例不作限制。

请参照图3，是本发明实施例提供的第一供电模块和第二供电模块的结构示意图。

具体地，第一供电模块200包括第一整流滤波电路210、第一开关管220、第一变压器230、第一电源管理模块250、第一数模转换器280、第一模数转换器290、第一电压采集电路260、第一电流采样电路270和第一直流电压输出模块240。其中，第一直流电压输出模块240用于为单体电池提供直流充电电压。

第一整流滤波电路210的输入端连接交流电源500，第一整流滤波电路210的输出端连接第一开关管220的第一端，第一开关管220的第二端连接第一变压器230的输入端，第一变压器230的输出端分别与第一电压采集电路260的输入端、第一电流采样电路270的输入端、第一直流电压输出模块240的输入端、第一电源管理模块250的输入端连接。其中，交流电源500可以为市电提供的交流电源。

第一电源管理模块250的输出端与第一开关管220的控制端连接，第一电源管理模块250的输入端分别与第一数模转换器280的输出端、第一变压器230的输出端连接。

第一数模转换器280的输入端与控制模块100的输出端连接。具体地，控制模块100包括电池采集器110、电池管理器120和微处理器130。第一数模转换器280的输入端与微处理器130的输出端连接。电池采集器110、电池管理器120和微处理器130的功能和连接关系已经在上文中作详细介绍，故在此不作赘述。

第一模数转换器280的输出端与控制模块100的输入端连接，第一模数转换器280的输入端分别与第一电压采集电路260的输出端、第一电流采集电路270的输出端连接。具体地，第一模数转换器280的输出端与微处理器130的输入端连接。

第一直流电压输出模块240包括第一输出端和第二输出端，第一控制开关K1和电池组400串联在第一输出端和第二输出端之间。具体地，第一直流电压输出模块240的第一输出端连接第一控制开关K1的第一端，第一控制开K1的第二端连接电池组400的第一端，电池组400的第二端连接第一直流电压输出模块240的第二输出端。

其中，第一整流滤波电路210用于将交流电源500的单相或三相交流电能一部分转换成稳定的直流电压给第一变压器230进行供电。第一电压采集电路260用于采集第一变压器230的输出电压，第一电池采样电路270用于对第一变压器230的输出电池进行采样。第一模数转换器290用于分别将第一电压采集电路260采集的模拟电压信号和第一电池采样电路270采集的模拟电池信号转换为数字信号发送给微处理器130。微处理器130用于对第一电压器230的输出电压和输出电池进行分析，得到分析结果，并基于分析结果输出数字控制信号，其中数字控制信号用于控制第一开关管220的通断，进而控制第一变压器230的输出电压和输出电流。第一数模转换器280用于将微处理器130输出的数字控制信号转换为模拟控制信号进行输出。第一电源管理模块250根据第一数模转换器280输出的模拟控制信号生成脉冲信号，以控制第一开关管220的通断，从而控制第一变压器230的输出电压和输出电流。

具体地，第二供电模块300包括第二整流滤波电路310、第一开关管320、第二变压器330、第二电源管理模块350、第二数模转换器380、第二模数转换器390、第二电压采集电路360、第二电流采样电路370和第二直流电压输出模块340。其中，第二直流电压输出模块340用于为电池组提供直流充电电压。

第二整流滤波电路310的输入端连接交流电源500，第二整流滤波电路310的输出端连接第二开关管320的第一端，第二开关管320的第二端连接第二变压器330的输入端，第二变压器330的输出端分别与第二电压采集电路360的输入端、第二电流采样电路370的输入端、第二直流电压输出模块340的输入端、第二电源管理模块350的输入端连接。

第二电源管理模块350的输出端与第二开关管320的控制端连接，第二电源管理模块350的输入端分别与第二数模转换器380的输出端、第二变压器330的输出端连接。

第二数模转换器380的输入端与控制模块100的输出端连接。具体地，第二数模转换器380的输入端与微处理器130的输出端连接。

第二模数转换器380的输出端与控制模块100的输入端连接，第二模数转换器380的输入端分别与第二电压采集电路360的输出端、第二电流采集电路370的输出端连接。具体地，第二模数转换器380的输出端与微处理器130的输入端连接。

第二直流电压输出模块340包括第三输出端和第四输出端，第三控制开关K3和电池组400串联在第三输出端和第四输出端之间。具体地，第二直流电压输出模块340的第三输出端连接第三控制开关K3的第一端，第三控制开关K3的第二端连接电池组400的第一端，电池组400的第二端连接第二直流电压输出模块340的第四输出端。

其中，第二整流滤波电路310用于将交流电源500的单相或三相交流电能一部分转换成稳定的直流电压给第二变压器330进行供电。第二电压采集电路360用于采集第二变压器330的输出电压，第二电池采样电路370用于对第二变压器330的输出电池进行采样。第二模数转换器390用于分别将第二电压采集电路360采集的模拟电压信号和第二电池采样电路370采集的模拟电池信号转换为数字信号发送给微处理器130。微处理器130用于对第二电压器330的输出电压和输出电池进行分析，得到分析结果，并基于分析结果输出数字控制信号，其中数字控制信号用于控制第二开关管320的通断，进而控制第二变压器330的输出电压和输出电流。第二数模转换器380用于将微处理器130输出的数字控制信号转换为模拟控制信号进行输出。第二电源管理模块350根据第二数模转换器380输出的模拟控制信号生成脉冲信号，以控制第二开关管320的通断，从而控制第二变压器330的输出电压和输出电流。

请参照图4，是本发明实施例提供的用于电池组的均衡充电方法的流程示意图。其中，电池组包括串联在一起的多个单体电池。单体电池可以为锂电池。

本发明实施例提供的均衡充电方法由均衡充电装置执行。其中，均衡充电装置包括第一供电模块、第一控制开关、第二供电模块、第三控制开关、控制模块以及与各单体电池一一对应的第二控制开关。其中，第一供电模块、所述第二控制开关以及电池组形成第一回路；第二供电模块、第三控制开关以及电池组形成第二回路。每个第二控制开关与其对应的每个所述单体电池并联连接，控制模块的电压采集端分别连接每个所述单体电池的两端，控制模块的输出端分别连接第一控制开关、第三控制开关以及每个第二控制开关的控制端。

具体地，均衡充电方法包括：

步骤401，控制模块控制第一控制开关处于导通状态，并控制第三控制开关处于关断状态，以及控制每个第二控制开关均处于关断状态，以使第一供电模块对电池组进行充电。

进一步地，步骤401具体包括控制模块采集每个单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定电池组满足电池组充电条件时，控制第一控制开关处于导通状态；并控制第三控制开关以及每个第二控制开关均处于关断状态，以使第一供电模块对电池组进行充电。

其中，电池组充电条件为采集的单体电池电压中的最大值小于第一预设值。第一预设值小于预设电压值。

步骤402，控制模块采集每个单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定电池组满足均衡条件时，控制与待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制第三控制开关以及其余第二控制开关处于导通状态，并控制第一控制开关关断状态，以使第二供电模块对待均衡单体电池进行充电至预设电压值。

其中，均衡条件为采集的单体电池电压中的最大值大于或等于第一预设值。

进一步地，步骤402包括：控制模块采集每个单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定电池组满足均衡条件时，确定各个待均衡单体电池，其中，各个待均衡单体电池的电压小于预设电压值；

控制模块在电池组满足均衡条件时，控制与当前待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制第一控制开关处于关断状态，并控制第三控制开关以及其余第二控制开关处于导通状态，以使第二供电模块对当前待均衡单体电池进行充电至预设电压值。

此外，本实施例的均衡充电方法还包括：控制模块采集当前待均衡单体电池的电压，在当前待均衡单体电池的电压大于或等于预设电压值时，控制模块控制与当前待均衡单体电池并联的第二控制开关处于导通状态，并控制与下一待均衡单体电池的并联的第二控制开关处于关断状态，以使第二供电模块对下一待均衡单体电池进行充电至预设电压值；将下一待均衡单体电池确定为当前待均衡单体电池，并返回执行控制模块采集当前待均衡单体电池的电压的步骤，直至所有的待均衡单体电池的电压均大于或等于预设电压值。

具体地，控制模块包括电池采集器、电池管理器和微处理器。电池采集器的电压采集端分别连接每个所述单体电池的两端，电池采集器的输出端与电池管理器的输入端连接；电池管理器的输出端分别连接每个第二控制开关的控制端；微处理器的输出端分别连接第一控制开关和第三控制开关的控制端。

相应地，步骤401具体包括：电池采集器采集每个单体电池的电压，并将采集每个单体电池的电压发送至电池管理器；微处理器控制第一控制开关处于导通状态，并控制第三控制开关处于关断状态；电池管理器控制每个第二控制开关均处于关断状态，以使第一供电模块对所述电池组进行充电。

进一步地，步骤401包括：电池管理器在根据所采集的单体电池电压判定电池组满足电池组充电条件时，控制每个第二控制开关均处于关断状态，并向微处理器发送第二指令；微处理器接收第二指令，控制第一控制开关处于导通状态，并控制第三控制开关处于关断状态，以使第一供电模块对电池组进行充电。

相应地，步骤402具体包括：电池管理器接收每个单体电池的电压，并在根据采集的每个单体电池的电压判定电池组满足均衡条件时，控制与待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制其余第二控制开关处于导通状态，并向微处理器发送第一指令；微处理器用于接收第一指令，控制第一控制开关处于关断状态，并控制第三控制开关处于导通状态，以使第二供电模块对待均衡单体电池进行充电至预设电压值。

本发明实施例通过为各个单体电池分别并联一个第二控制开关，通过控制与待均衡单体电池对应的第二控制开关断开，以及控制其它第二控制开关导通，从而为待均衡单体电池进行充电至预设电压值，使待均衡单体电池进入均衡状态，由于第二控制开关的电阻值很小，因此可以减小能耗。此外，本发明实施例在电池组满足电池组充电条件时，先对整个电池组进行充电；在通过对整个电池组充电，使电池组满足均衡条件后，再对各个待均衡单体电池进行充电，可以加快充电速度，使电池组的各个单体电池快速进入均衡状态，并且还能够提高对电池组充电的安全性。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的用于电池组的均衡充电方法。

本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于电池组的均衡充电装置，所述电池组包括串联在一起的多个单体电池，其特征在于，所述均衡充电装置包括第一供电模块、第一控制开关、第二供电模块、第三控制开关、控制模块以及与各单体电池一一对应的第二控制开关；

所述第一供电模块、所述第一控制开关以及所述电池组形成第一回路；

所述第二供电模块、所述第三控制开关以及所述电池组形成第二回路；

每个所述第二控制开关与其对应的每个所述单体电池并联连接，所述控制模块的电压采集端分别连接每个所述单体电池的两端，所述控制模块的输出端分别连接所述第一控制开关、所述第三控制开关以及每个所述第二控制开关的控制端；

所述控制模块控制所述第一控制开关处于导通状态，并控制所述第三控制开关处于关断状态，以及控制每个所述第二控制开关均处于关断状态，以使所述第一供电模块对所述电池组进行充电；

所述控制模块采集每个所述单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定所述电池组满足均衡条件时，控制与待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制第一控制开关处于关断状态，并控制第三控制开关以及其余第二控制开关处于导通状态，以使所述第二供电模块对所述待均衡单体电池进行充电至预设电压值；

其中，所述控制模块包括微处理器；

所述控制模块控制所述第一控制开关处于导通状态，并控制所述第三控制开关处于关断状态包括：所述微处理器用于控制所述第一控制开关处于导通状态，并控制所述第三控制开关处于关断状态；

所述控制模块采集每个所述单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定所述电池组满足均衡条件时，控制与待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，并控制第三控制开关以及其余第二控制开关处于导通状态，以使所述第二供电模块对所述待均衡单体电池进行充电至预设电压值包括：

所述微处理器用于接收第一指令，控制第一控制开关处于关断状态，并控制第三控制开关处于导通状态，以使所述第二供电模块对所述待均衡单体电池进行充电至预设电压值；

其中，所述第一供电模块包括第一整流滤波电路、第一开关管、第一变压器、第一电源管理模块、第一数模转换器、第一模数转换器、第一电压采集电路、第一电流采样电路和第一直流电压输出模块；所述第一直流电压输出模块用于为单体电池提供充电电压；

所述第一整流滤波电路的输入端连接交流电源，所述第一整流滤波电路的输出端连接第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端连接所述第一变压器的输入端，所述第一变压器的输出端分别与第一电压采集电路的输入端、第一电流采样电路的输入端、第一直流电压输出模块的输入端、所述第一电源管理模块的输入端连接；

所述第一电源管理模块的输出端与所述第一开关管的控制端连接，所述第一电源管理模块的输入端分别与所述第一数模转换器的输出端、所述第一变压器的输出端连接；

所述第一数模转换器的输入端与所述控制模块的输出端连接；

所述第一模数转换器的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述第一模数转换器的输入端分别与所述第一电压采集电路的输出端、所述第一电流采样 电路的输出端连接；

所述第一直流电压输出模块包括第一输出端和第二输出端，所述第一控制开关和所述电池组串联在第一输出端和第二输出端之间；

所述微处理器用于对第一变压器的输出电压和输出电流进行分析，基于分析结果输出数字控制信号，所述数字控制信号用于控制第一开关管的通断，进而控制第一变压器的输出电压和输出电流；所述均衡条件为采集的单体电池电压中的最大值大于或等于第一预设值，其中，所述第一预设值小于所述预设电压值。

2.如权利要求1所述的用于电池组的均衡充电装置，其特征在于，所述控制模块具体用于采集每个所述单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定所述电池组满足电池组充电条件时，控制所述第一控制开关处于导通状态；并控制所述第三控制开关以及每个所述第二控制开关均处于关断状态，以使所述第一供电模块对所述电池组进行充电。

3.如权利要求2所述的用于电池组的均衡充电装置，其特征在于，所述电池组充电条件为采集的单体电池电压中的最大值小于第一预设值，其中，所述第一预设值小于所述预设电压值。

4.如权利要求1所述的用于电池组的均衡充电装置，其特征在于，所述控制模块包括电池采集器、电池管理器和微处理器；

所述电池采集器的电压采集端分别连接每个所述单体电池的两端，所述电池采集器的输出端与所述电池管理器的输入端连接；

所述电池管理器的输出端分别连接每个所述第二控制开关的控制端；

所述微处理器的输出端分别连接第一控制开关和第三控制开关的控制端；

所述电池采集器用于采集每个单体电池的电压，并将采集每个单体电池的电压发送至电池管理器；

所述电池管理器用于控制每个所述第二控制开关均处于关断状态，以使所述第一供电模块对所述电池组进行充电；

所述电池管理器用于接收每个所述单体电池的电压，并在根据采集的每个单体电池的电压判定所述电池组满足均衡条件时，控制与待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制其余第二控制开关处于导通状态，并向微处理器发送第一指令。

5.如权利要求4所述的用于电池组的均衡充电装置，其特征在于，所述电池管理器具体用于在根据所采集的单体电池电压判定所述电池组满足电池组充电条件时，控制每个所述第二控制开关均处于关断状态，并向所述微处理器发送第二指令；

所述微处理器接收第二指令，控制第一控制开关处于导通状态，并控制第三控制开关处于关断状态，以使所述第一供电模块对所述电池组进行充电。

6.如权利要求1所述的用于电池组的均衡充电装置，其特征在于，所述第二供电模块包括第二整流滤波电路、第二开关管、第二变压器、第二电源管理模块、第二数模转换器、第二模数转换器、第二电压采集电路、第二电流采样电路和第二直流电压输出模块；所述第二直流电压输出模块用于为所述电池组提供充电电压；

所述第二整流滤波电路的输入端连接交流电源，所述第二整流滤波电路的输出端连接第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端连接所述第二变压器的输入端，所述第二变压器的输出端分别与第二电压采集电路的输入端、第二电流采样电路的输入端、第二直流电压输出模块的输入端、所述第二电源管理模块的输入端连接；

所述第二电源管理模块的输出端与所述第二开关管的控制端连接，所述第二电源管理模块的输入端分别与所述第二数模转换器的输出端、所述第二变压器的输出端连接；

所述第二数模转换器的输入端与所述控制模块的输出端连接；

所述第二模数转换器的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述第二模数转换器的输入端分别与所述第一电压采集电路的输出端、所述第二电流采样 电路的输出端连接；

所述第二直流电压输出模块包括第三输出端和第四输出端，所述第三控制开关和所述电池组串联在第三输出端和第四输出端之间。

7.一种用于电池组的均衡充电方法，所述电池组包括串联在一起的多个单体电池，其特征在于，所述均衡充电方法由均衡充电装置执行，所述均衡充电装置包括第一供电模块、第一控制开关、第二供电模块、第三控制开关、控制模块以及与各单体电池一一对应的第二控制开关；

所述第一供电模块、所述第二控制开关以及所述电池组形成第一回路；所述第二供电模块、所述第三控制开关以及所述电池组形成第二回路；

每个所述第二控制开关与其对应的每个所述单体电池并联连接，所述控制模块的电压采集端分别连接每个所述单体电池的两端，所述控制模块的输出端分别连接所述第一控制开关、所述第三控制开关以及每个所述第二控制开关的控制端；

所述均衡充电方法包括：

所述控制模块控制所述第一控制开关处于导通状态，并控制所述第三控制开关处于关断状态，以及控制每个所述第二控制开关均处于关断状态，以使所述第一供电模块对所述电池组进行充电；

所述控制模块采集每个所述单体电池两端的电压，并在根据所采集的单体电池电压判定所述电池组满足均衡条件时，控制与待均衡单体电池并联的第二控制开关处于关断状态，控制第三控制开关以及其余第二控制开关处于导通状态，并控制第一控制开关关断状态，以使所述第二供电模块对所述待均衡单体电池进行充电至预设电压值；

所述第一供电模块包括第一整流滤波电路、第一开关管、第一变压器、第一电源管理模块、第一数模转换器、第一模数转换器、第一电压采集电路、第一电流采样电路和第一直流电压输出模块；所述第一直流电压输出模块用于为单体电池提供充电电压；

所述第一整流滤波电路的输入端连接交流电源，所述第一整流滤波电路的输出端连接第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端连接所述第一变压器的输入端，所述第一变压器的输出端分别与第一电压采集电路的输入端、第一电流采样电路的输入端、第一直流电压输出模块的输入端、所述第一电源管理模块的输入端连接；

所述第一电源管理模块的输出端与所述第一开关管的控制端连接，所述第一电源管理模块的输入端分别与所述第一数模转换器的输出端、所述第一变压器的输出端连接；

所述第一数模转换器的输入端与所述控制模块的输出端连接；

所述第一模数转换器的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述第一模数转换器的输入端分别与所述第一电压采集电路的输出端、所述第一电流采样 电路的输出端连接；

所述第一直流电压输出模块包括第一输出端和第二输出端，所述第一控制开关和所述电池组串联在第一输出端和第二输出端之间；

其中，所述控制模块包括微处理器，所述微处理器用于对第一变压器的输出电压和输出电流进行分析，基于分析结果输出数字控制信号，所述数字控制信号用于控制第一开关管的通断，进而控制第一变压器的输出电压和输出电流；

所述均衡条件为采集的单体电池电压中的最大值大于或等于第一预设值，其中，所述第一预设值小于所述预设电压值。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7所述的用于电池组的均衡充电方法。

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