[發(fā)明專利]電池單元均衡電路和方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810135408.4
• 申請(qǐng)日: 2008-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN101399454A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 法拉維斯·盧浦;康斯坦丁·布克;曾曉軍;盛開義;肖安全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 凹凸電子（武漢）有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 謝 靜;楊 勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種電池保護(hù)系統(tǒng)，尤其是關(guān)于一種電池單元均衡系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在多個(gè)電池單元的電池組中，各個(gè)電池單元會(huì)因?yàn)槔匣潭然螂姵販囟炔煌a(chǎn)生差異。隨著充/放電循環(huán)次數(shù)的增加會(huì)導(dǎo)致電池單元之間的電壓差異，從而造成電池單元不均衡以及電池壽命縮短。

當(dāng)電池組在一段時(shí)間內(nèi)以一個(gè)相對(duì)高的電流放電時(shí)，如果電池單元的不均衡達(dá)到一個(gè)特定的極限值，電池包中容量最小的電池單元產(chǎn)生的極性反向會(huì)造成該電池單元的永久性損壞。

因此，當(dāng)電池組電池單元出現(xiàn)不均衡時(shí)，需要一種電路和方法對(duì)電池組進(jìn)行均衡處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種電池單元均衡電路，其包括：具有第一電壓的第一電池單元；與第一電池單元串聯(lián)且具有第二電壓的第二電池單元，所述第二電壓大于所述第一電壓；以及與第二電池單元并聯(lián)的旁路，當(dāng)所述第二電壓和所述第一電壓之間的電壓差值大于預(yù)設(shè)均衡臨界值時(shí)，導(dǎo)通所述旁路，并產(chǎn)生流經(jīng)所述旁路的旁路電流，所述旁路電流持續(xù)的均衡時(shí)間與所述電壓差值成比例。

本發(fā)明還提供一種電池單元均衡電路，其包括：與第一電池單元并聯(lián)的第一旁路，用于產(chǎn)生所述第一電池單元對(duì)應(yīng)的第一旁路電流；與第二電池單元并聯(lián)的第二旁路，用于產(chǎn)生所述第二電池單元對(duì)應(yīng)的第二旁路電流，所述第二電池單元與所述第一電池單元串聯(lián)；其中，當(dāng)所述第一電池單元和所述第二電池單元都處于非均衡狀態(tài)時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生所述第一旁路電流和所述第二旁路電流，且持續(xù)一段預(yù)設(shè)均衡時(shí)間。

本發(fā)明又提供一種電池單元均衡電路，其包括：邏輯控制單元，用于測(cè)量第一電池單元的第一荷電態(tài)和與所述第一電池單元串聯(lián)的第二電池單元的第二荷電態(tài)，其中，所述第二荷電態(tài)大于所述第一荷電態(tài)；與所述第二電池單元并聯(lián)的旁路，用于當(dāng)所述第一荷電態(tài)和所述第二荷電態(tài)之間的差值大于預(yù)設(shè)均衡臨界值時(shí)產(chǎn)生所述第二電池單元的旁路電流，且持續(xù)一段均衡時(shí)間。

本發(fā)明再提供一種電池單元均衡方法，其包括：測(cè)量第一電池單元的第一荷電態(tài)；測(cè)量與所述第一電池單元串聯(lián)的第二電池單元的第二荷電態(tài)，所述第二荷電態(tài)大于所述第一荷電態(tài)；當(dāng)所述第二荷電態(tài)和所述第一荷電態(tài)的差值大于一個(gè)預(yù)設(shè)均衡臨界值時(shí)，產(chǎn)生所述第二電池單元的旁路電流，且持續(xù)一段均衡時(shí)間。

本發(fā)明還提供一種電池單元均衡電路，其包括：與電池組中一節(jié)電池單元并聯(lián)的旁路；及與所述電池組耦合的充電均衡控制器，當(dāng)所述電池單元的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)最大充電電壓時(shí)，產(chǎn)生充電終止信號(hào)以中斷對(duì)所述電池組充電，以及當(dāng)所述電池單元的電壓達(dá)到低于所述預(yù)設(shè)最大充電電壓的預(yù)設(shè)均衡臨界值時(shí)，產(chǎn)生電池單元均衡信號(hào)，導(dǎo)通對(duì)應(yīng)電池單元的旁路，產(chǎn)生旁路電流。

通過采用本發(fā)明所述的電池均衡電路和方法，即便經(jīng)過多次充放電，電池之間的不均衡都能得以減小或消除，從而提高電池組性能并延長(zhǎng)電池壽命。

附圖說明

以下附圖中類似標(biāo)號(hào)表示類似組件，后文具體實(shí)施方式結(jié)合以下附圖進(jìn)行，將使得本發(fā)明之特性和優(yōu)點(diǎn)顯而易見。

圖1所示為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的電池單元均衡電路的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2所示為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的電池單元均衡電路的操作流程圖；

圖3所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述的電池單元均衡電路的操作流程圖；

圖4所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述的電池單元均衡電路的操作流程圖；

圖5A所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述的電池單元均衡電路的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5B所示為圖5A中的充電均衡控制器的示例性電路圖。

具體實(shí)施方式

以下將對(duì)本發(fā)明即電池單元均衡的電路和方法的實(shí)施例給出詳細(xì)的參考。盡管本發(fā)明通過這些實(shí)施方式進(jìn)行闡述和說明，但需要注意的是本發(fā)明并不僅僅只局限于這些實(shí)施方式。相反，本發(fā)明涵蓋后附權(quán)利要求所定義的發(fā)明精神和發(fā)明范圍內(nèi)的所有替代物、變體和等同物。

另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的具體實(shí)施方式中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，沒有這些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在另外一些實(shí)例中，對(duì)于大家熟知的方法、手續(xù)、元件和電路未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。