[發明專利]一種鋰離子電池單體均衡裝置

有效

• 申請號: 201010144573.3
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN101800341A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 徐冬平;王麗芳;楊健
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44;H01M10/48;H02J7/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種鋰離子電池單體均衡裝置，其特征在于所述的均衡裝置包括主CPU處理模塊、 DC/DC模塊、CAN通信模塊、I2C通信模塊、SPI通信模塊和串口通信模塊；主CPU處理模塊 通過CPU的管腳CTRL(49)和DC/DC模塊的PWM電源控制器件(U1)的第四管腳(4)連接， 并通過CPU的管腳CTRL(49)控制PWM的產生；主CPU處理模塊的管腳TXCAN(29)和管腳 RXCAN(30)連接CAN通信模塊；主CPU處理模塊的管腳SCL(25)和管腳SDA(26)連接I2C 通信模塊；主CPU處理模塊的管腳SS(17)、管腳SCLK(18)、管腳MOSI(19)和管腳MISO(20) 連接SPI通信模塊；所述的均衡裝置的DC/DC模塊的輸入DC300～DC400接鋰離子電池組的正 端，DC/DC模塊的負端GND1接鋰離子電池組的負端；DC/DC模塊的輸出DC3.5-4V接被均衡 鋰離子電池單體的正端，DC/DC模塊的GND接被均衡鋰離子電池單體的負端；CAN通信模塊 接外部的CAN總線，I2C通信模塊接外部的I2C總線，SPI通信模塊接外部的SPI總線，串 口通信模塊接外部的串口總線；所述的均衡裝置通過CAN接口、SPI接口、串行接口和I2C 接口，接收外部鋰離子電池測量模塊或鋰離子電池管理系統的單體電壓測量信號和均衡策略 及配置信息。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池單體均衡裝置，其特征在于，所述的DC/DC模塊 的輸入電壓是鋰離子電池組的電壓，輸出是3.5V～4V的直流電壓；鋰離子電池組的電壓經 過變壓器(T1)、PWM電源控制器件(U1)和N溝道MOS管(Q1)，轉換成交流電，交流電經 過第一二級管(D1)和第二二極管(D2)整流，并經過濾波電容(C1)濾波后轉換成直流3.5V～ 4V的直流電源給鋰離子電池單體充電；電流傳感器(U3)采集輸出直流電流信號，并轉換成 電壓信號，電流傳感器(U3)的第一管腳(1)和第二管腳(2)串聯在DC/DC模塊的電壓輸 出電路中，電流傳感器(U3)的第三管腳(3)和第四管腳(4)輸出一個和電流成正比的電壓， 經過第一線性光耦(U2)接入PWM電源控制器件(U1)的電流反饋輸入端，通過負反饋調節PWM 電源控制器件(U1)輸出PWM的占空比，使得輸出電流恒定；電壓傳感器(U6)采集輸出直流 電壓信號，并轉換成電壓信號，電壓傳感器(U6)的第三管腳(3)和第四管腳(4)并聯在 DC/DC模塊輸出電壓的兩端，電壓傳感器(U6)的第一管腳(1)和第二管腳(2)輸出一個 和電壓成正比的電壓信號，經過第二線性光耦(U5)接入PWM電源控制器件(U1)的第二管 腳(2)的電壓反饋輸入端，通過負反饋調節PWM電源控制器件(U1)輸出PWM的占空比， 使得輸出電壓恒定；PWM電源控制器件(U1)的第四管腳(4)輸出控制端控制PWM電源控制 器件(U1)的輸出使能端，主CPU模塊中的CPU控制PWM電源控制器件(U1)的輸出使能端來 控制DC/DC模塊的輸出。