[發明專利]一種電池電量均衡電路及電池系統

有效

• 申請號: 201110389048.2
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN103138314A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 葛偉國
• 申請（專利權）人: 東莞鉅威新能源有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦;李慶波

技術領域

本發明涉及電池技術領域，特別是涉及一種電池電量均衡電路及電池系統。?

背景技術

目前電動汽車動力電池一般由多節較大容量電池單體串聯而成，理想電池組中各單體的工作電壓、實際容量都一致，但實際的電池組在出廠時很難保持所有電池單體完全一致，而且隨著電池組充放電次數的增加，電池組內電池單體的不一致性將逐漸增大。研究表明，在生產過程中，工藝和材料的問題使得電池之間的活性物質、隔膜、電解液等存在微小差異，在電池組充放電過程中，容量小的或內阻高的單體容易產生過沖、過放，而容量較大的單體容易產生欠充欠放，更加導致電池單體間的不一致，即不均衡。?

在不斷的充放電循環中，電池組的不均衡現象進一步加大，進入惡性循環。在動力電池組應用中，由于存在“木桶效應”，即電池組的特性由最差的電池決定，一組由壽命為2500次充放電壽命的電池單體組成的電池組，在完全沒有均衡控制并且充電時無過充的情況下，實際使用壽命只有300次。電池的不均衡性將直接導致電池組壽命縮短、不安全性增加，使得動力電池組成為動汽車產業化、市場化的瓶頸。?

正是由于鋰離子動力電池組串聯使用時容量不均衡的問題大大限制其廣泛應用，因而加入均衡電路是有效的解決方法。尤其是對于大容量的鋰電池組，價格昂貴，更是需要有效可靠的均衡電路與均衡策略。?

均衡電路的研究隨著電池的廣泛使用早就已經起步，現有技術中的電池電路均衡方法主要是利用分流電阻來進行的，該方法簡單可靠，是工業界常用的均衡方法，因此，在小容量、低電壓的應用場合，電阻分?流法因為其實現簡單、成本低廉成為最主流的方案。?

但現有技術中的電阻分流法由于采用電阻進行電量均衡，因此能耗很大，明顯存在效率較低的缺點，在大容量、高電壓的場合，電阻分流法顯然是不可取的。?

因此，亟需提供一種電池電量均衡電路及電池系統以解決上述問題。?

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種電池電量均衡電路及電池系統，以解決上述問題。?

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種電池系統，包括：多個電池；多個電容，分別對應于一電池；第一開關系統，分別將每一電容與對應的電池并聯連接；第二開關系統，將多個電容并聯連接。?

其中，第一開關系統包括多個第一開關以及多個第二開關，每一第一開關與每一第二開關分別對應于一電池以及一電容，每一第一開關選擇性連接對應的電池的正極與對應的電容的第一極板，每一第二開關選擇性連接對應的電池的負極與對應的電容的第二極板。?

其中，每一第一開關的第一端連接對應的電池的正極，每一第一開關的第二端連接對應的電容的第一極板，每一第二開關的第一端連接對應的電池的負極，每一第二開關的第二端連接對應的電容的第二極板。?

其中，第二開關系統包括多個第三開關以及多個第四開關，每一第三開關與每一第四開關對應于一電容，并且每一第三開關的第一端與對應的電容的第一極板連接，每一第四開關的第一端與對應的電容的第二極板連接，并且多個第三開關的第二端相互連接，多個第四開關的第二端相互連接。?

其中，在第一開關以及第二開關閉合，且第三開關以及第四開關打開時，電池與對應的電容并聯連接，在第一開關以及第二開關打開，且第三開關以及第四開關閉合時，電容并聯連接。?

為解決上述技術問題，本發明采用的另外一個技術方案是：提?供一種電池電量均衡電路，用于對多個電池進行電量均衡，均衡裝置包括：多個電容，分別對應于一電池；第一開關系統，分別將每一電容與對應的電池并聯連接；第二開關系統，將多個電容并聯連接。?

其中，第一開關系統包括多個第一開關以及多個第二開關，每一第一開關與每一第二開關分別對應于一電池以及一電容，每一第一開關選擇性連接對應的電池的正極與對應的電容的第一極板，每一第二開關選擇性連接對應的電池的負極與對應的電容的第二極板。?

其中，每一第一開關的第一端連接對應的電池的正極，每一第一開關的第二端連接對應的電容的第一極板，每一第二開關的第一端連接對應的電池的負極，每一第二開關的第二端連接對應的電容的第二極板。?

其中，第二開關系統包括多個第三開關以及多個第四開關，每一第三開關與每一第四開關對應于一電容，并且每一第三開關的第一端與對應的電容的第一極板連接，每一第四開關的第一端與對應的電容的第二極板連接，并且多個第三開關的第二端相互連接，多個第四開關的第二端相互連接。?