[發(fā)明專利]一種10節(jié)串聯(lián)充電電池組均衡電路

無效

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• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN103166263A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 趙恩海
• 申請（專利權(quán)）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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在10節(jié)串聯(lián)充電電池組中主動均衡各單體電池剩余電量的電路。該電路從10節(jié)充電電池串聯(lián)組成的整組電池中取能量，通過一個隔離型開關(guān)電源和一個開關(guān)網(wǎng)絡對10節(jié)串聯(lián)充電電池組中的某一節(jié)單體充電電池進行有選擇的充電，從而調(diào)節(jié)各單體電池中的剩余電量。

背景技術(shù)

充電電池，如鋰電池等，在串聯(lián)成組使用時，由于受生產(chǎn)工藝，環(huán)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(huán)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(lián)一個開關(guān)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(fā)熱量大等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有電池組被動均衡電路存在的能量浪費，均衡效率低、和發(fā)熱量大等缺點，本發(fā)明提供一種主動均衡電路，采用隔離型開關(guān)電源和開關(guān)網(wǎng)絡，通過能量轉(zhuǎn)移的方式來均衡10節(jié)串聯(lián)充電電池組中各單體電池的剩余電量。

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

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

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的原理圖。

圖1中，Cell1、Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、Cell10是串聯(lián)的10節(jié)電池。S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16是開關(guān)。PS是隔離型開關(guān)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(lián)電池組中電池Cell1的負極連接開關(guān)S1，電池Cell1、Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、Cell10的正極分別連接開關(guān)S7、S2、S8、S3、S9、S4、S10、S5、S11、S6。開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5、S6的另一端相連，并連接開關(guān)S12和S15。開關(guān)S7、S8、S9、S10、S11的另一端相連，并連接開關(guān)S13和S14。開關(guān)S12和S13的另一端連接隔離型開關(guān)電源PS的負極輸出端OUT-，開關(guān)S14和S15的另一端連接開關(guān)S16，開關(guān)S16的另一端連接隔離型開關(guān)電源PS的正極輸出端OUT+。隔離型開關(guān)電源PS的正極輸入端IN+連接電池Cell10的正極，負極輸入端IN-連接電池Cell1的負極。PS是隔離型開關(guān)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(guān)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(guān)S7、S1、S14、和S12，其他開關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，然后接通開關(guān)S16，隔離型開關(guān)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(guān)S2、S7、S15、和S13，其他開關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，然后接通開關(guān)S16，隔離型開關(guān)電源PS對電池Cell2進行均衡充電。

對電池Cell3進行均衡充電時，首先接通開關(guān)S8、S2、S14、和S12，其他開關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，然后接通開關(guān)S16，隔離型開關(guān)電源PS對電池Cell3進行均衡充電。