[發明專利]一種13節串聯充電電池組均衡電路

無效

• 申請號: 201110394308.5
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN103138319A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 趙恩海
• 申請（專利權）人: 趙恩海
• 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

所屬技術領域

本發明涉及一種在13節串聯充電電池組中均衡各單體電池剩余電量的電路。該電路從13節充電電池串聯組成的整組電池取能量，通過一個隔離型開關電源和一個開關網絡對13節串聯充電電池組中的某一節單體充電電池進行有選擇的充電，從而調節各單體電池中的剩余電量。

背景技術

充電電池，如鋰電池等，在串聯成組使用時，由于受生產工藝，環境因素的影響，各單體電池的剩余電量不可能完全一致。這種不一致性會導致充電電池組在長期使用時放電時間縮短，充電時間加長，以及循環壽命降低。目前，為了克服這種不一致性，普遍采用電阻放電式的被動均衡電路。這種電路是在各單體電池上并聯一個開關和電阻，在充電時通過電阻對充電電流分流的方式提高一致性。這種被動均衡電路存在能量浪費，均衡效率低、和發熱量大等缺點。

發明內容

為了克服現有電池組被動均衡電路存在的能量浪費，均衡效率低、和發熱量大等缺點，本發明提供一種均衡電路，采用隔離型開關電源和開關網絡，通過能量轉移的方式來均衡13節串聯充電電池組中各單體電池的剩余電量。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案：串聯電池組中電池Cell1的負極連接開關S8，電池Cell1、Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、Cell10、Cell11、Cell12、Cell13的正極分別連接開關S1、S9、S2、S10、S3、S11、S4、S12、S5、S13、S6、S14、S7。開關S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7的另一端相連，并連接開關S15和S18。開關S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14的另一端相連，并連接開關S16和S17。開關S15和S16的另一端連接隔離型開關電源PS的負極輸出端OUT-，開關S17和S18的另一端連接開關S19，開關S19的另一端連接隔離型開關電源PS的正極輸出端OUT+。隔離型開關電源PS的正極輸入端IN+連接電池Cell13的正極，負極輸入端IN-連接電池Cell1的負極。

本發明的有益效果是在充電和放電過程中，通過能量轉移的方式對任意一節單體電池進行電量補充。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的原理圖。

圖1中，Cell1、Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、Cell10、Cell11、Cell12、Cell13是串聯的13節電池。S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19是開關。PS是隔離型開關電源，IN+是PS的正極輸入端，IN-是PS的負極輸入端，OUT+是PS的正極輸出端，OUT-是PS的負極輸出端。輸入端IN+和IN-與輸出端OUT+和OUT-完全隔離。PS從整個電池組吸收能量，從輸出端OUT+和OUT-輸出均衡充電電流。

具體實施方式

圖1中，串聯電池組中電池Cell1的負極連接開關S8，電池Cell1、Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、Cell10、Cell11、Cell12、Cell13的正極分別連接開關S1、S9、S2、S10、S3、S11、S4、S12、S5、S13、S6、S14、S7。開關S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7的另一端相連，并連接開關S15和S18。開關S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14的另一端相連，并連接開關S16和S17。開關S15和S16的另一端連接隔離型開關電源PS的負極輸出端OUT-，開關S17和S18的另一端連接開關S19，開關S19的另一端連接隔離型開關電源PS的正極輸出端OUT+。隔離型開關電源PS的正極輸入端IN+連接電池Cell13的正極，負極輸入端IN-連接電池Cell1的負極。PS是隔離型開關電源，其輸入端IN+和IN-與輸出端OUT+和OUT-完全隔離。隔離型開關電源PS從整個電池組吸收能量，從輸出端OUT+和OUT-輸出均衡充電電流。

對電池Cell1進行均衡充電時，首先接通開關S1、S8、S18、和S16，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S19，隔離型開關電源PS對電池Cell1進行均衡充電。

對電池Cell2進行均衡充電時，首先接通開關S9、S1、S17、和S15，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S19，隔離型開關電源PS對電池Cell2進行均衡充電。