[發明專利]用于穩定能量存儲器的電壓的裝置

無效

• 申請號: 201210140936.5
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102810888A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 鄭永學;閔泓錫;金倍均;尹燦
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J15/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

相關申請的交叉參考

本申請要求于2011年5月31日提交的序列號為10-2011-0052097、題為“用于穩定能量存儲器的電壓的裝置”的韓國專利申請的優選權，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明涉及一種用于穩定能量存儲器的電壓的裝置，更具體地，涉及一種能夠穩定地控制二次電池或電容器的單元電池的電壓的用于穩定能量存儲器的電壓的裝置。

背景技術

在諸如通信設備的各種電子產品中，能量的穩定供應是一個重要的因素。通常，該功能由電池來執行。最近，隨著移動設備普及的提高，能夠通過重復充電/放電數千次或數萬次而向移動設備提供能量的二次電池的使用已經增長。

同時，二次電池的典型實例可以包括鋰離子二次電池。由于高的能量密度，鋰離子二次電池可以制造得更小更輕并能夠長時間穩定地供電；然而，由于低功率密度和通過數千次的充電/放電而導致的短的壽命，二次電池會降低瞬時輸出且需要長的充電時間。

最近已經發布的用來補償上述鋰離子二次電池的局限性的被稱為超級電容器（ultracapacitor）或超電容器（supercapacitor）的設備，具有快的充電放電速度、高的穩定性和環境友好特性，從而其是卓越的下一代能源存儲設備。

超級電容器或超電容器具有比鋰離子二次電池低的能量密度，但是與鋰離子二次電池相比，具有幾十到幾百倍的更高的功率密度和幾十萬倍的更長的壽命以及足以在幾秒之內實現完全充電的充電/放電的速度。

作為能量存儲器的如上所述的電池（cell）、二次電池以及電容器被用于驅動各種電子應用產品。因為各電池只提供幾伏特的低電壓，其中多個電池彼此串聯連接的模塊是必要的，從而使得各電池用作獲取高電壓的設備的能量源。

此外，在彼此串聯連接的單元電池用作能量源時，如果不一致地操作每個電池，模塊的壽命會快速地縮短，并且可能發生設備過電壓而損壞或設備由于低電壓而不能正常操作的情況。因此，需要一種控制單元電池從而使得所述單元電池可以在穩定的范圍內執行充電和放電的部件。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于穩定能量存儲器的電壓的裝置，其能夠在多個單元電池的每一個中檢測到超過預定電壓的電壓時穩定地均衡各單元電池的電壓，并且通過提供旁路通路重用（reuse）提供給旁路通路的電壓，從而執行電壓均衡而沒有損耗。

根據本發明的示例性實施方式，提供了一種用于穩定其中多個單元電池彼此串聯連接的能量存儲器的電壓的裝置，包括：旁路單元，并聯連接至單元電池；控制器，檢測單元電池的電壓，并根據檢測的單元電池的電壓控制旁路單元的操作，其中，旁路單元在檢測的單元電池的電壓大于預定的參考電壓時將單元電池中流動的電流分流以產生重用電壓。

旁路單元可以包括：開關單元，并聯連接至單元電池，并在單元電池的電壓大于參考電壓時將單元電池中流動的電流分流；以及重用電壓發生器，串聯連接至開關單元，并使用所分流的電流來產生重用電壓。

開關單元可以包括一端連接至單元電池的一端而另一端連接至重用電壓發生器的第一開關。

在檢測的單元電池的電壓大于參考電壓時，控制器可以連接開關單元。

當通過與開關單元連接而將單元電池中流動的電流分流時，重用電壓發生器可以使用所分流的電流來產生重用電壓。

重用電壓發生器可以為轉換施加的電壓的電平的DC/DC轉換器。

重用電壓發生器可以將產生的重用電壓用作驅動負載的電源。

負載可以為冷卻設備。

控制器可以包括：電壓檢測器，并聯連接至單元電池；以及控制信號發生器，連接至旁路單元以在檢測的單元電池的電壓大于參考電壓時輸出用于操作旁路單元的操作控制信號。

重用電壓發生器可以包括：感應器（inductor），將施加的電壓提升至預定的電平；整流器，串聯連接至感應器；第二開關，根據從控制器輸出的切換控制信號，向輸出元件施加或中斷提升的電壓；輸出元件，輸出從第二開關施加的電壓。

附圖說明

圖1是根據本發明的示例性實施方式的用于穩定能量存儲器的電壓的裝置的結構圖。

圖2是圖1中所示的用于穩定能量存儲器的電壓的裝置的具體結構圖。

圖3是示出了根據本發明的示例性實施方式的重用電壓發生器（reusing?voltage?generator）的電路結構圖。

圖4是根據本發明的另一示例性實施方式的重用電壓發生器的電路結構圖。

具體實施方式