[實用新型]多節串聯電池電壓均衡電路

無效

• 申請號: 200820094437.6
• 申請日: 2008-05-12
• 公開（公告）號: CN201204476Y
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 李康明
• 申請（專利權）人: 李康明
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種電池充放電管理設備的電路，特別是一種管理多節串聯電池之間在充放電過程中的電壓保持均等的電路。

背景技術

多節串聯的電池特別是鎳氫電池和鋰離子電池常常用在電動汽車、UPS電源、電信和通訊、電力等領域。它們必須進行有效的管理，否則其效率將會下降甚至損壞。尤其是電池管理系統要保證電池充電和放電的安全可靠，使電池有一個比較長的使用壽命。具體包括：過充電保護、過放電保護、過熱保護，各單體電池的一致相等。由于工藝和成本等原因，各單體電池存在差異，在電池的多次充放電和存放后，各單體電池的電壓不一致，導致電壓高的電池容易過充電，而電壓低的電池容易過放電，使電池的使用效率大大降低。而電壓差異過大時，保護電路動作，電池甚至不能充電和放電，電池因此而報廢或返修，不能充分發揮每個電池的功效，造成資源的浪費。因此，設計一種結構簡單，自動化程度高的多節串聯的電池充放電管理設備優為重要，而這種設備的電路是其核心。

發明內容

本實用新型的目的是克服以上現有技術存在的不足，而提供一種結構簡單，自動化程度高的多節串聯的電池充放電均衡電路。

為了實現上述的目的，可以采用以下的技術方案：本方案的均衡電路包括串聯連接的若干個電池，其特征是還包括一個儲能電容、一個開關選通控制模塊和數量為電池數量兩倍的可控開關，其中若干個電池中的每個電池的正極分別與一個序列號為奇數的可控開關的一端連接，負極分別與一個序列號為偶數的可控開關的一端連接，序列號為奇數的可控開關的另一端并聯后與儲能電容的一極連接，序列號為偶數的可控開關的另一端并聯后與儲能電容的另一極連接，相鄰的序列號為奇數和偶數的一對可控開關的第3極互相連接；開關選通模塊的的各個輸出端分別與相鄰的序列號為奇數和偶數的一對可控開關的控制極連接；該開關選通模塊依次控制各個可控開關的通斷切換，使儲能電容依次與每個電池并聯而形成一個充放電回路。

上述的每個電池也可以是若干個串聯連接起來的電池組。

前述的開關選通控制模塊中包含有程序軟件或邏輯電路，因此它可以依次控制各個可控開關的通斷切換，使儲能電容依次與每個電池并聯而形成一個充放電回路。例如，儲能電容通過開關選通控制模塊選擇與一個電壓高的電池并聯，形成放電回路，儲能電容吸收該電池的高電壓電能，電容充電足夠的時間后，電容的電壓與該電池的電壓相等；接著，在開關選通控制模塊的控制下，電容斷開與第一個電池的連接，與第二個電池并聯從而形成第二個放電回路，由于此時電容電壓比第二個電池的電壓高，所以電容對第二個電池充電。然后，重復第一步，依次選通其中一單個電池與電容并聯，這樣不斷重復切換回路后，第一個電壓高的電池電荷不斷經過電容流經第二個電壓低的電池，直致兩個電池的電壓相等。

兩節以上的電池串聯時，依次切換電容與其中每個單節電池并聯，電荷則在電池間流動，直致全部串聯電池的電壓相等，而停止工作。

通過以上的分析可以看出，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型的電路不需專門的電壓檢測電路，電路結構簡單，制造成本低，精度高，性能可靠；通過調整儲能電容及開關轉換速率，能夠實現不同容量及時快速地均衡電池電壓，按無窮級次轉換后，串聯的電池電壓可以完全相等，實現真正的電池電壓均衡，是多節串聯電池電壓均衡技術最佳的解決方案。

2、本實用新型的電路工作耗電電流小，電池間電荷轉移時不通過電阻放電，不發熱，不損耗電池電量，所以節約能源。

為了使本實用新型便于理解和更加清晰，下面通過附圖和實施例對其作進一步說明。

附圖說明

圖1是本實用新型的實施例1的電路示意圖。

圖2是本實用新型的實施例2的電路示意圖。

圖3是本實用新型的實施例3的電路示意圖。

圖4是本實用新型的實施例4的電路示意圖。

圖5是本實用新型的實施例5的電路示意圖。

具體實施方式