[發明專利]電池/電容組均流控制電路

無效

• 申請號: 201210004740.3
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102447292A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 張從峰
• 申請（專利權）人: 張從峰
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

?本發明涉及一種單體電池電容裝配成電池電容組的串聯和并聯的方法，尤其適用于多只單體電池及電容串聯和并聯的大型電池組及電容組的串聯和并聯結構。

背景技術

?目前電池組中電池的并聯方法都是通過電池單體的直接并聯，這種連接形式存在著以下幾個問題：

（1）由于電池單體的內阻及容量的差異，導致電池在充放電的過程中存在嚴重的不均壓不均流現象；

（2）由于電池個體的差異而造成的并聯不均流問題導致某一個電池一直工作在過載狀態，從而加速了電池單體壽命的衰減；

（3）如果一個電池短路，整個并聯的模組將全部失效。

電容組通常也是將若干電容單體進行并聯，因此同樣存在著上述問題。

基于此，本發明人對現有電池組及電容組中電池/電容單體的并聯形式進行改進，本案由此產生。

發明內容

?本發明的目的，在于提供一種電池/電容組均流控制電路，其可規避單體由于容量或內部等效阻抗上的差異而造成的在充電或放電過程中的電流不均衡問題，規避當多個單體并聯時由于某個單體失效而造成的整個電池/電容組失效，同時可以通過對串聯開關的控制抑制在充電和放電過程中的沖擊電流過大的問題，從而提高電池/電容組的壽命。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種電池/電容組均流控制電路，所述電池/電容組由至少一個單體相互并聯而成，還包括控制器、開關和電流采樣器，其中，開關的數量不少于單體的數量，所述開關的功率端子與單體串聯，而開關的控制極連接控制器，通過控制極進行開關及開通占空比的控制；電流采樣器的數量與單體的數量相同，并與單體一一對應進行串聯，且電流采樣器的信號端子與控制器連接，根據電流控制開關的動作。

上述單體是電池單體、電容單體或電池單體與電容單體混合連接的混合模組。

上述電池單體是單個電池、相互串聯或并聯的至少兩個電池或混合連接的電池包。

上述電容單體是單個電容、相互串聯或并聯的至少兩個電容或混合連接的電容包。

上述開關是機械開關或電子開關。

通過對串聯開關的控制抑制電池/電容在充電和放電過程中的沖擊電流過大的問題。

上述開關可以工作在直接導通狀態，也可以工作在由電池包或電池單體的控制系統進行控制的閉環調整占空比狀態。

由多個電池單體并聯后的電池包可以通過串聯功率開關后進行更大規模的電池包的并聯及串聯進行組包。

外部控制系統可以根據電池單體的差異及采樣信號的分析進行優化處理，對不同的單體采用不同驅動及控制策略以達到最佳的充放電狀態延長電池或電容壽命。

串聯在單體中的開關可以工作在如下三種工作狀態：開關狀態、閉環調節特定占空比狀態和線性調節狀態。

采用上述方案后，本發明徹底改變了傳統對電池或者電容并聯時對單體一致性的依賴，從根本上解決了因電池一致性差造成不均流直接并聯電池損壞的頑疾，從而讓每一節電池都能把其最大能力存儲和釋放出來，從而提高了電池或電容系統的利用效率。此外，如果某一個電池損害，開關自動將其從系統中剝離，從而極大提高電池組的可靠性，同時通過對串聯開關的控制可以較大地降低電池再充電和放電過程中浪涌電流對電池和電容的沖擊，提高系統的可靠性。通過對電池內部的開關可以有效地控制不同電池或者電容的等效阻抗，電池可以很方便地將若干個電池并聯在一起并實行單體電池或者電容的均流，從而極大地降低對電池的一致性的依賴，提升系統的可靠性。

附圖說明

?圖1是本發明第一實施例的示意圖；

圖2是本發明第二實施例的示意圖；

圖3是本發明第三實施例的示意圖；

圖4是本發明第四實施例的示意圖。

具體實施方式

?以下將結合附圖，對本發明的技術方案進行詳細說明。

本發明提供一種電池/電容組均流控制電路，所述電池/電容組由至少一個單體相互并聯而成，其中，所述單體可以是電池單體，該電池單體可以是單個電池，也可以是由至少兩個電池串聯或并聯而成，甚至是由多個電池通過串聯和并聯混合連接而成的電池包；單體可以是電容單體，所述單體電容可以是單個電容，也可以是由至少兩個電容串聯或并聯而成，或是由多個電容通過串聯和并聯混合連接而成的電容包；所述單體還可以是由前述電池單體和電容單體通過串聯和并聯混合連接而成的混合模組。