[發(fā)明專利]電荷均衡設(shè)備及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780021702.6
• 申請日: 2007-06-13
• 公開（公告）號: CN101467325A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳全根;李重輝;張洙曄;文建又;金正恩;樸弘善
• 申請（專利權(quán)）人: SK能源株式會社;韓國科學(xué)技術(shù)院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

1.一種電荷均衡設(shè)備，該電荷均衡設(shè)備包括：

分別并聯(lián)到N個串聯(lián)電池上的N個第一變壓器，該N個第一變壓器適 用于降低N個串聯(lián)電池中過度充電電池的電壓；

用于存儲從所述第一變壓器提供的能量的電荷存儲裝置；

用于將存儲在所述電荷存儲裝置中的能量重新分配到所述N個串聯(lián)電 池中的第二變壓器；以及

電壓檢測和驅(qū)動信號產(chǎn)生單元，用于檢測N個串聯(lián)電池各自的電壓，以 及用于產(chǎn)生從過度充電電池釋放能量所需的第一驅(qū)動信號和將存儲在所述 電荷存儲裝置中的能量提供給所述第二變壓器所需的第二驅(qū)動信號，

該電荷均衡設(shè)備還包括：

與所述N個第一變壓器的初級線圈分別相串聯(lián)的N個放電開關(guān)，該N 個放電開關(guān)響應(yīng)于所述第一驅(qū)動信號來運作；

連接在所述N個第一變壓器的次級線圈的第一端和所述電荷存儲裝置 的陰極之間的N個第一半導(dǎo)體開關(guān)元件；

連接在所述第二變壓器的初級線圈的第二端和所述電荷存儲裝置的陽 極之間的重新分配開關(guān)，該重新分配開關(guān)響應(yīng)于所述第二驅(qū)動信號來運作； 以及

連接在所述第二變壓器的次級線圈的第一端和所述N個串聯(lián)電池中的 第一電池的陰極之間的第二半導(dǎo)體開關(guān)元件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述N個第一變壓器中 的每個第一變壓器的初級線圈與次級線圈的匝數(shù)比是N1∶N2，N2大于N1。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述第二變壓器的初級 線圈與次級線圈的匝數(shù)比是N2∶N3，N3大于N2。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述第二變壓器的容量 大于所述第一變壓器的容量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述N個第一變壓器的 次級線圈的第二端共同連接到所述電荷存儲裝置的陽極。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述N個第一變壓器中 的每一個第一變壓器和所述第二變壓器如下實現(xiàn)，即初級線圈上形成的同名 端和次級線圈上形成的同名端位于不同側(cè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述N個第一變壓器中 的每一個變壓器和所述第二變壓器如下實現(xiàn)，即初級線圈上形成的同名端和 次級線圈上形成的同名端位于相同側(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述電荷存儲裝置的容 量與過度充電電池的數(shù)量成比例。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述電荷存儲裝置是電 容。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述電荷存儲裝置是用 于車輛的電池。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述N個第一半導(dǎo)體開 關(guān)元件中的每一個第一半導(dǎo)體開關(guān)元件和所述第二半導(dǎo)體開關(guān)元件由金屬 氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、雙極結(jié)型晶體管(BJT)、繼電器 和二極管中的任一者形成。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述N個第一半導(dǎo)體 開關(guān)元件中的每一個第一半導(dǎo)體開關(guān)元件和所述第二半導(dǎo)體開關(guān)元件是二 極管。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述N個放電開關(guān)中的 每一個放電開關(guān)和所述重新分配開關(guān)由MOSFET、BJT和繼電器中的任一者 形成。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述N個放電開關(guān)中 的每一個放電開關(guān)和所述重新分配開關(guān)是N型MOSFET。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷均衡設(shè)備，其中所述電壓檢測和驅(qū)動信 號產(chǎn)生單元包括：

用于檢測所述N個串聯(lián)電池的電壓的感應(yīng)單元；

用于根據(jù)由所述感應(yīng)單元所檢測的電壓來確定所述放電開關(guān)和所述重 新分配開關(guān)的開/關(guān)時間的微處理器；以及

用于響應(yīng)于從所述微處理器輸入的信號來產(chǎn)生驅(qū)動所述放電開關(guān)和所 述重新分配開關(guān)所需的第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號的開關(guān)驅(qū)動電路單元。