CN113937835B - 用于电池组的限流均衡充电的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种电池组的限流均衡充电的装置及方法。一种用于电池组的充电的装置包括：主电源，其负极耦接到电池组的负极，主电源被配置为提供直流电流；逆变单元，其输入端的正极耦接到主电源的正极，其输入端的负极耦接到电池组的正极，逆变单元被配置为将主电源提供的直流电流转换为高频交流电流，并且通过控制逆变单元来调节电池组的充电电流；变压单元，包括原边绕组和多个副边绕组，原边绕组耦接到逆变单元的输出端；多个整流单元，每个整流单元的输入端耦接到变压单元的对应的副边绕组，每个整流单元的输出端耦接到电池组中的对应的电池，每个整流单元被配置为将从变压单元的对应的副边绕组输入的高频交流电流转换为直流电流。

Description

用于电池组的限流均衡充电的装置及方法

技术领域

本公开涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种用于电池组的限流均衡充电的装置及方法。

背景技术

目前通信基站用电池是以铅酸电池为主，铅酸电池技术发展历程较长，由于其成本低廉、技术成熟、维护方便等特点，一直是当前通信电源中应用最广泛的储能电池之一，但铅酸电池由于其理论特性和产品特点而存在一些难以解决的问题，诸如循环寿命短、能量密度低、易被盗、不环保等。所以，迫切需要在性能上表现优异并且综合成本又不会增加太多的储能装置，来取代传统的铅酸电池。

锂电池常用于手机领域，但锂电池也可以在通信基站用作后备电源，并且具有优秀的性能。从环保方面考虑，锂电池不含有会造成污染的有害重金属，诸如镉、铅、汞等，在生产及使用过程中不会产生危害人体健康的污染，并且在废电池回收过程中不会对水源和土壤造成污染。从电池性能方面考虑，锂电池具备铅酸电池所不具备的优点。锂电池的循环寿命、高温特性、充放电倍率性能和能量密度等均优于铅酸电池。例如，相同容量的锂电池的体积和重量是铅酸电池的二分之一到三分之一，而且可以任意连接摆放，对建筑空间、承重等都没有特殊要求，大大降低了场地租用成本，另外，锂电池优秀的高温特性，可以减少基站的空调配置与耗电。锂电池被盗后，回收价值不大，因为锂电池需要电池管理系统，所以无法被直接使用，从而降低了后备电源被盗的风险。

当前，由于锂电池寿命长、维护和更换成本低等优势，锂电池在生命周期内的TCO(Total Cost of Ownership，总拥有成本)甚至会低于铅酸电池。未来随着电动汽车和储能行业的发展，锂电池应用继续规模化，其价格会越来越低，越来越具有竞争力。锂电池应用于差异化场景的优势较为突出，在电网差的区域作为循环用备电，利用其循环寿命长优势，锂电池可以配置比铅酸电池少得多的容量即可满足短时备电的要求，节省空间和成本。

通信储能用锂电池需要配合优秀的电池管理系统，才能真正安全和稳定地使用。锂电池的理论特性决定了其对过充、过放比较敏感。由于锂电池的发展时间尚短，业界对其一致性、稳定性、大规模串并联、温度控制等问题的研究还不深入，因此需聚焦于电池管理系统的研发，才能更有效更安全地使用锂电池。一般的电池管理系统只能保证锂电池组的基本安全，好的电池管理系统能够延长锂电池组的使用寿命，发现安全和性能的隐患，减少故障率。未来，伴随着储能锂电池实现大规模生产，成本不断下降，锂电池将会在通信后备电源领域扮演越来越重要的角色。

在通信基站备用电源系统中，锂电池组已经得到大量应用推广。但是在锂电池的使用过程中必须要对电池进行严格的管理，才能保证安全和性能稳定。例如，通信基站中的直流电源平时工作在稳定的均充电压54V或者均充电压56.4V。在采用锂电池组的情况下，以三元锂电池为例，一般采用13节电芯串联，以磷酸铁锂电池为例，一般采用16节电芯串联。当市电断电时，锂电池组开始放电，通信用锂电池组最低放电电压可能到例如40V甚至更低。当市电恢复时，基站内原有的大功率基站通信开关电源系统给锂电池组充电。通信开关电源浮充电压根据铅酸电池组设置为例如54V，此时如果对40V锂电池进行充电而不加以限流，因为锂电池组内阻非常小，电流会非常大，超过锂电池能够承受的充电倍率，有可能烧坏锂电池组，造成安全隐患。因此，必须对通信基站内用的锂电池组的充电进行限流。

通信用锂电池组(例如，可以是16串磷酸铁锂电池组或者13串三元锂电池组)中，电池组的性能和寿命显著低于单节电池的性能和寿命，主要原因是电池的一致性问题。由于串联的单节电池难以实现完全一致，这会造成充电过程中每节电池的电压的不一致，以及在充电后期有可能出现个别电池过压而导致的锂电池性能非正常快速衰减，甚至带来安全隐患。因此，需要对串联锂电池组中的单节电池进行电压均衡。

虽然电池可以通过在出厂时进行筛选而尽可能保持一致，但筛选会增加电池生产成本。而且，在电池成组使用的过程中，由于每个电池的使用工况不同，也会逐渐造成电池的不一致。电池的不一致可能会造成锂电池组性能过快衰减以及寿命显著缩短。

电池均衡通常指的是串联电池组中每节电池的电压均衡。电池均衡一般分为被动均衡和主动均衡，这两种均衡方案目前在电池成组中都有采用。

被动均衡一般是指通过电阻放电来均衡电池的方法，被动均衡先于主动均衡出现，因为电路简单，成本低廉至今仍被广泛使用。被动均衡的原理是依照电池的电量和电压呈正相关的特点，根据单串电池电压数据，将高电压的电池能量通过电阻进行放电，从而与低电压电池的电量保持相等状态；也可以以最高电压为判据，例如，三元锂电池最高为4.2V，一旦超过4.2V就开始放电均衡。被动均衡做的工作就是“截长不补短”。电量高的电池中的能量变成热耗散掉，电能使用效率低。不仅如此，因为将电能转变成热量耗散，带来了两难的问题：如果均衡电流大，那么耗散的热量多，如何散热会成为问题；如果均衡电流小，那么在大容量电池组中电量差别大的情况下起到电量平衡作用的效率很低，要达到平衡需要很长时间，在应用中效果较差。权衡利弊，被动均衡的电流现在一般在百毫安(100mA)级别。

主动均衡一般是指通过能量转移的方式来解决电池一致性问题的方法。主动均衡带来的好处显而易见：效率高，能量大部分被转移，损耗只是变压器线圈损耗，在总能量中占比较小；均衡电流可以被设计为相对较大，达到几安甚至10A级别，均衡见效快。相对于被动均衡，主动均衡电路更为复杂，可靠性较低，成本较高，但均衡电流以及电量较大，特别是当电池一致性问题严重时选用主动均衡尤其有效。

针对锂电池组在放电后电压低因此在开始充电时电流过大的问题，通信基站中的锂电池组的现有的部分充电技术中没有对电池组充电进行限流，造成电池在放电后开始充电时电流过大，故障率很高。

因此，有必要设计一种新的电路，将限流充电和电压均衡综合在一起，同时解决通信基站锂电池组充电过程中的限流充电问题和电压均衡问题，从而达到节能环保地对锂电池组进行充电的效果。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种用于电池组的充电的装置，包括：主电源，主电源的负极耦接到电池组的负极，主电源被配置为提供直流电流；逆变单元，逆变单元的输入端的正极耦接到主电源的正极，逆变单元的输入端的负极耦接到电池组的正极，逆变单元被配置为将主电源提供的直流电流转换为高频交流电流，并且通过控制逆变单元来调节电池组的充电电流；变压单元，包括原边绕组和多个副边绕组，原边绕组耦接到逆变单元的输出端；多个整流单元，多个整流单元中的每个整流单元的输入端耦接到变压单元的对应的副边绕组，多个整流单元中的每个整流单元的输出端耦接到电池组中的对应的电池，每个整流单元被配置为将从变压单元的对应的副边绕组输入的高频交流电流转换为直流电流。

根据本公开的第二方面，提供了一种用于电池组的充电的方法，包括：利用如上所述的装置对电池组进行充电。

根据本公开的实施例的优点之一在于，能够将限流充电和电压均衡综合在一起，同时解决通信基站锂电池组充电过程中的限流充电问题和电压均衡问题，从而保证了锂电池组的充电过程的安全、高效、节能以及环保。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得更为清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，

其中：

图1是图示现有技术的一种降压斩波限流电路的电路图。

图2是图示现有技术的一种被动均衡电路的电路图。

图3是图示根据本公开的实施例的用于电池组的充电的装置的示意图。

图4是图示根据本公开的实施例的用于电池组的充电的装置的电路图。

为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，本公开并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。

具体实施方式

下面将结合本公开的实施例中的附图，对本公开的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本公开说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本公开。如在本公开的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本公开的说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

图1是图示现有技术的一种降压斩波限流电路的电路图，该限流电路采用了传统的降压斩波电路，输出平均电压Uo小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相同。

斩波电路通过对电力电子开关器件的快速通断控制来将恒定的直流电压或电流转换成一系列脉冲电压或电流。通过改变开关器件通断的动作频率，或改变开关器件通断的时间比例，可以改变脉冲电压或电流的脉冲宽度，以实现输出电压或电流的平均值的调节。该斩波限流电路虽然能够解决充电电流过大的问题，但电路功能单一，不能实现在限流充电的同时均衡电池电压。

针对锂电池组串联电池的电压均衡问题，现在一般采用电阻放电的被动均衡电路来进行电池组的电压均衡。图2是图示现有技术的一种被动均衡电路的电路图。该被动均衡电路均衡电流小，均衡效果差，不能很好满足电池组对均衡的性能要求，对电池的性能保障和寿命延长不足，而且被动均衡消耗能量发热，不利于节能环保。

本公开提供了一种能够在进行电池充电均衡的同时进行限流充电的电路，并且能够克服上述的两种现有技术的常见电路存在的缺陷和问题。

图3是图示根据本公开的实施例的用于电池组5的充电的装置的示意图。该电池组5包括串联连接的多个电池，例如，如图3所示，该串联连接的多个电池可以包括电池B1、B2、……、Bn(n为不小于2的整数)，每个电池B1、B2、…、Bn分别耦接到一个整流单元4。在一个实施例中，n可以为13，即该电池组包括串联连接的13个电池B1、B2、…、B13，电池B1、B2、…、B13可以分别是由36节2500mAh三元18650电池并联得到的电池，所组成的电池组5标称为48V 90Ah。三元高能量密度电池的优点在于体积小并且重量轻。在其他实施例中，电池组5可以由多个蓄电池或其他型号的锂电池组成，而不局限于上文所提及的2500mAh三元18650电池。

如图3所示，该充电装置可以包括：主电源1、逆变单元2、变压单元3以及多个整流单元4。主电源1可以用于提供充电的直流电流；逆变单元2可以用于将主电源1提供的直流电流转换为PWM高频交流电；变压单元3可以用于将逆变单元2输出的PWM高频交流电进行隔离变压，以输出若干个变压交流电流；多个整流单元4可以用于将变压交流电流整流成直流电流；可以通过PWM调节逆变单元2的脉冲宽度来调节逆变单元2的输入电流，进而调节多个整流单元4的输出电流，从而实现对电池组5的充电电流的调节。将电池组5的充电限流和主动均衡结合在一起，在实现限流充电的同时实现电压均衡。

主电源1可以是为电池组5的充电提供直流电流的电源。如图3所示，主电源1的负极可以耦接到电池组5的负极，主电源1的正极可以耦接到逆变单元2的输入端的正极。

逆变单元2可以包括高频开关电源电路，利用高频开关电源电路将直流电变换为PWM高频交流电。通过对逆变单元2的导通脉冲进行脉冲宽度调制，可以实现对逆变单元2的控制。逆变单元2的输入端的正极耦接到主电源1的正极，逆变单元2的输入端的负极耦接到电池组5的正极，以及逆变单元2的输出端耦接到变压单元3的原边绕组。

图4图示了根据本公开的实施例的用于电池组5的充电的装置的电路图。参见图4，上述高频开关电源电路可以包括场效应管Q21、Q22、Q23、Q24，场效应管Q21、Q22、Q23、Q24可以形成全桥电路，并且高频开关电源电路的输入端的正极可以与主电源1的正极耦接，高频开关电源电路的输入端的负极可以与电池组5的正极耦接。通过控制场效应管Q21、Q22、Q23、Q24的导通脉冲宽度可以调节逆变单元2的平均输入电流，以限制对电池组5的充电电流。

场效应管Q21、Q22、Q23、Q24可以作为高频开关而工作在开关状态，其中，场效应管Q21、Q24可以同时导通或同时截断，场效应管Q22、Q23可以同时导通或同时截断，场效应管Q21和场效应管Q23可以交替地导通和截断，场效应管Q22和场效应管Q24可以交替地导通和截断。

通过使得四个场效应管按照上述的方式导通和/截断的方式进行工作，可以实现基站直流系统对锂电池组5充电的电流的调节。，通过控制场效应管Q21、Q22、Q23、Q24的导通脉冲宽度，可以调节逆变电路的平均输入电流，从而限制对电池组5的充电电流，可以防止电池组5放电后市电恢复充电时电流过大的问题，提高了电池组5可靠性，保障了电池组5性能稳定和安全。

还参见图4，四个MOS管Q21、Q22、Q23、Q24工作在开关状态，各自可以寄生有反并联二极管D21、D22、D23、D24。场效应管Q21的源极以及漏极之间可以并联有寄生反并联二极管D21；场效应管Q22的源极以及漏极之间可以并联有寄生反并联二极管D22；场效应管Q23的源极以及漏极之间可以并联有寄生反并联二极管D23；场效应管Q24的源极以及漏极之间可以并联有寄生反并联二极管D24。当Q21、Q24同时关断时，由于变压器原边绕组R31存在漏感，会在Q21、Q24上产生很高电势，有可能造成Q21、Q24因过压而击穿损坏。D22、D23的存在使得Q21、Q24上的电压可以被限制为低于主电源电压。同理，D21、D24的存在使得Q22、Q23上的电压也可以被限制为低于主电源电压。从而，保证了电路的安全。

为了实现限流充电以及电压均衡，需要对逆变单元2的输入电流进行控制，该控制需要对实际电流进行采样。具体而言，根据本公开的充电的装置可以包括电流测量单元，该电流测量单元可以测量通过变压单元3的原边绕组的电流。当通过原边绕组的电流小于电流参考值时，可以增大逆变单元2的导通脉冲的宽度；以及当通过原边绕组的电流大于或等于电流参考值时，可以减小逆变单元2的导通脉冲的宽度。在一些实施例中，该电流参考值可以是基于电池组5的最大充电电流而设计的。在一些实施例中，该电流参考值可以是可调节的。在一些实施例中，考虑到变压单元3的副边对每节电池的均衡充电，该电流参考值可以适当地小于电池组5的设计电流。

此外，在一些实施例中，为了避免过压以及延长电池使用寿命，当电池的电压接近于充满电压时，可以适当地减小充电电流。具体而言，根据本公开的充电的装置可以包括电压测量单元，该电压测量单元可以测量电池组5两端的总电压。当电池组5两端的总电压接近电池组5的充满电压时，可以减小变压单元3的原边电流，从而可以防止充电过压，并且可以使电池组5逐渐均衡充满。此外，该电压测量单元还可以测量电池组5中的每个电池两端的电压。当电池组5中的任一电池两端的电压超过最大充电电压时，可以减小变压单元3的原边电流，从而可以防止任意一节电池充电过压。在一些实施例中，减小变压单元3的原边电流可以通过减小逆变单元2的脉冲宽度来实现。在一些实施例中，减小逆变单元2的脉冲宽度可以通过减小前文所述的电流参考值来实现。

通过PWM调节逆变单元2的脉冲宽度，调节逆变单元2的输入电流，同时调节多个整流单元4的输出电流，实现对电池组5的充电电流调节，同时，各个单节电池对应的整流单元4所连接的变压单元3的绕组R32的匝数一样，从而整流单元4的输出电压基本一致，从而实现对电池组5中各个单节电池的均衡充电。通过调节逆变单元2的脉冲宽度，实现对充电电流的限流，既可以做到最大电流限流，也可以做到恒流限流。

在一些实施例中，参见图4，上述的主电源1与逆变单元2之间还可以耦接有滤波电容器C29。滤波电容器C29可以耦接在主电源1的正极和逆变单元2的输入端的负极之间。电容器C29的正极、场效应管Q21的漏极、二极管D21的阴极、场效应管Q22的漏极、二极管D22的阴极可以连接在一起，以使得逆变单元2的输入端的正极和主电源1的正极耦接在一起。电容器C29的负端、场效应管Q23的源极、二极管D23的阳极、场效应管Q24的源极、二极管D24的阳极可以连接在一起，以使得逆变单元2的输入端的负极和主电源1的负极耦接在一起。滤波电容器C29可以在主电源1输出的处于浮充状态时对电压进行滤波，以使得输入到逆变单元2的电压值更稳定。例如，上述的主电源1可以为通信基站48V电源，一般处于浮充状态，则输入到逆变单元2的电压可以为54V。

变压单元3可以包括带有隔离变压器的开关电源变换器，并且包括原边绕组和多个副边绕组。变压单元3的原边绕组可以耦接到逆变单元2的输出端，从而耦接在主电源1的正极和电池组5的正极之间。变压单元3的每个副边绕组可以耦接到多个整流单元中的一个对应整流单元4的输入端。在一些实施例中，电池组5中的每个电池可以是相同的，并且多个副边绕组的匝数可以是相同的。在一些实施例中，副边绕组的数量可以和电池组5中的电池的数量相同。在一些实施例中，副边绕组的匝数可以是可调的。

参见图4，变压单元3可以包括原边绕组R31以及多个副边绕组R32，每个副边绕组R32耦接到多个整流单元4之一。

整流单元4可以包括同步整流电路。每个整流单元4的输入端耦接到变压单元3的对应的副边绕组，每个整流单元4的输出端耦接到电池组5中的对应的电池。在一些实施例中，在电池组5中的每个电池相同的情况下，需要使得由整流单元4输出到每个电池的充电电压尽量一致，从而实现在限流充电的同时对电池组5中每节电池的主动均衡充电。串联电池组5中每个电池的电压均衡可以防止在充电过程中由于个别电池的不一致而造成过压和损坏，从而延长电池组5的使用寿命。

参见图4，整流单元4可以包括场效应管Q41和Q42。整流单元4可以采用场效应管Q41和Q42进行同步整流，可以降低压差和损耗，进而能够实现节能环保型充电。场效应管Q41和Q42可以将通过变压单元3进行隔离变压得到的交流电变换成直流电，从而对电池组5中每个单节电池进行充电。

参见图4，场效应管Q41的源极以及漏极之间可以并联有寄生反并联二极管D41，场效应管Q42的源极以及漏极之间可以并联有寄生反并联二极管D42。通过寄生反并联二极管D41、D42，可以提高整个电路的稳定性和安全性。

每个电池可以被耦接到一个对应的整流单元4，各个整流单元4输出的电压可以是一致的。当电池组5中的某个电池的电压较低时，该电池的电流可以相应地增大；当电池组5中的某个电池的电压较高时，该电池的电流可以相应地减小，从而实现主动均衡。

另外，在一些实施例中，每个整流单元4的输出端可以通过LC滤波电路耦接到对应的电池。参见图4，LC滤波电路可以包括滤波电容器C45以及滤波电感L46，其中，滤波电容器C45可以并联到整流单元4的输出端，滤波电感L46可以串联在整流单元4的输出端的正极和滤波电容器C4的正极之间。滤波电感L46可以对通过整流单元4内的电流进行滤波处理，而滤波电容器C45可以对整流单元4输出的电流进行滤波处理。

如上所述的根据本公开的实施例的充电装置可以通过调节逆变单元的脉冲宽度来实现对充电电流的限流，并且可以利用多个整流单元输出的电压的一致性来对每节电池进行均衡充电，即通过均衡叠加充电，实现电池组中的单个电池的主动均衡充电。该充电装置实现了限流充电和电压均衡的综合，能够同时解决通信基站中的锂电池组的充电过程中的限流充电问题和电压均衡问题，具有节能环保的效果。而且，该充电装置将限流和均衡功能集成在一起，与单独的限流装置和均衡装置相比，简化了结构，并且降低了成本。

该充电装置以及利用该充电装置对电池组进行充电的方法可以应用于通信基站或者其他需要电池提供电能的场景中。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，用于电池组的充电的装置的限流和均衡方法的具体实现过程，可以参考前述的用于电池组的充电的装置的实施例中的相应描述。为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。

综上所述，本公开提供了一种用于电池组的充电的装置，包括：主电源，主电源的负极耦接到电池组的负极，主电源被配置为提供直流电流；逆变单元，逆变单元的输入端的正极耦接到主电源的正极，逆变单元的输入端的负极耦接到电池组的正极，逆变单元被配置为将主电源提供的直流电流转换为高频交流电流，并且通过控制逆变单元来调节电池组的充电电流；变压单元，包括原边绕组和多个副边绕组，原边绕组耦接到逆变单元的输出端；多个整流单元，多个整流单元中的每个整流单元的输入端耦接到变压单元的对应的副边绕组，多个整流单元中的每个整流单元的输出端耦接到电池组中的对应的电池，每个整流单元被配置为将从变压单元的对应的副边绕组输入的高频交流电流转换为直流电流。

在一些实施例中，逆变单元包括全桥电路，通过对逆变单元的导通脉冲进行脉冲宽度调制来控制逆变单元。

在一些实施例，该装置进一步包括电流测量单元，电流测量单元被配置为测量通过原边绕组的电流，该装置进一步被配置为：当通过原边绕组的电流小于电流参考值时，增大导通脉冲的宽度；以及当通过原边绕组的电流大于或等于电流参考值时，减小导通脉冲的宽度。

在一些实施例中，电流参考值是基于电池组的最大充电电流而设置的。

在一些实施例中，电流参考值是可调节的。

在一些实施例，该装置进一步包括电压测量单元，电压测量单元被配置为测量电池组两端的电压，该装置进一步被配置为：当电池组两端的电压与电池组充满电压之间的差值小于电压差参考值时，减小电流参考值。

在一些实施例中，该装置进一步包括电压测量单元，电压测量单元被配置为测量电池组中的电池两端的电压，该装置进一步被配置为：当电池组中的任一电池两端的电压超过最大充电电压时，减小电流参考值。

在一些实施例中，每个整流单元包括同步整流电路。

在一些实施例中，电池组中的每个电池是相同的，并且多个副边绕组的匝数是相同的。

在一些实施例中，副边绕组的匝数是可调的。

在一些实施例中，多个整流单元中的每个整流单元的输出端通过LC滤波电路耦接到对应的电池。

在一些实施例，该装置进一步包括滤波电容器，滤波电容器耦接在主电源的正极和逆变单元的输入端的负极之间。

本公开还提供了一种用于电池组的充电的方法，包括：利用如上所述的装置对电池组进行充电。

虽然已通过示例详细展示了本公开的一些具体实施例，但是本领域技术人员应当理解，上述示例仅意图是说明性的而不限制本公开的范围。前述系统中的一些部件不是必须按照图示的布置，本领域技术人员可以根据需要增加一些部件或省略一些部件。本领域技术人员应该理解，上述实施例可以在不脱离本公开的范围和实质的情况下被修改。本公开的范围是通过所附的权利要求限定的。

Claims (10)

1.一种用于电池组的充电的装置，包括：

主电源，所述主电源的负极耦接到所述电池组的负极，所述主电源被配置为提供直流电流；

逆变单元，所述逆变单元的输入端的正极耦接到所述主电源的正极，所述逆变单元的输入端的负极耦接到所述电池组的正极，所述逆变单元被配置为将主电源提供的直流电流转换为高频交流电流，并且包括全桥电路，所述全桥电路通过对所述逆变单元的导通脉冲进行脉冲宽度调制来控制所述逆变单元来调节电池组的充电电流；

变压单元，包括原边绕组和多个副边绕组，所述原边绕组耦接到所述逆变单元的输出端；

多个整流单元，所述多个整流单元中的每个整流单元的输入端耦接到变压单元的对应的副边绕组，所述多个整流单元中的每个整流单元的输出端耦接到所述电池组中的对应的电池，每个整流单元被配置为将从变压单元的对应的副边绕组输入的高频交流电流转换为直流电流；

电流测量单元，被配置为测量通过原边绕组的电流；

所述装置进一步被配置为：当通过原边绕组的电流小于电流参考值时，增大导通脉冲的宽度；以及当通过原边绕组的电流大于或等于电流参考值时，减小导通脉冲的宽度，其中，所述电流参考值是基于所述电池组的最大充电电流而设置的。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述电流参考值是可调节的。

3.如权利要求1或2所述的装置，进一步包括电压测量单元，所述电压测量单元被配置为测量电池组两端的电压，所述装置进一步被配置为：

当电池组两端的电压与电池组充满电压之间的差值小于电压差参考值时，减小所述电流参考值。

4.如权利要求1或2所述的装置，进一步包括电压测量单元，所述电压测量单元被配置为测量电池组中的电池两端的电压，所述装置进一步被配置为：

当电池组中的任一电池两端的电压超过最大充电电压时，减小所述电流参考值。

5.如权利要求1所述的装置，其中，每个整流单元包括同步整流电路。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述电池组中的每个电池是相同的，并且所述多个副边绕组的匝数是相同的。

7.如权利要求1所述的装置，其中，副边绕组的匝数是可调的。

8.如权利要求1所述的装置，其中，所述多个整流单元中的每个整流单元的输出端通过LC滤波电路耦接到对应的电池。

9.如权利要求1所述的装置，进一步包括滤波电容器，所述滤波电容器耦接在所述主电源的正极和所述逆变单元的输入端的负极之间。

10.一种用于电池组的充电的方法，包括：利用如权利要求1-9中任一项所述的装置对电池组进行充电。