[發(fā)明專利]一種蓄電池組均衡電路及方法

有效

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• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN103580077A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 張一
• 申請（專利權）人: 上海際芯微電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發(fā)明涉及蓄電池的電池管理與保護系統(tǒng)技術，尤其是一種蓄電池組均衡電路及方法。

背景技術

蓄電池作為能量存儲介質，已經廣泛應用于社會的各行各業(yè)，特別是近年來在通信電源、EPS應急電源、UPS電源、LED照明、電動工具、航空航天、各種電動車輛、太陽能發(fā)電、風力發(fā)電、國家智能電網(wǎng)、高壓直流供電系統(tǒng)、冶金電鍍等行業(yè)中，作為動力或電源能量的儲存系統(tǒng)，各種高效率、高環(huán)保的新能源電池已經被視為最關鍵的組件之一。在對以多節(jié)串聯(lián)方式工作的電池組每次進行充電、放電以后，電池組里每個蓄電池的特性都會不一樣，如端電壓、電池內阻、老化程度、剩余電量（SOC）、電池健康程度（SOH）等，這些重要的參數(shù)還會隨著時間的推移進一步加劇，嚴重影響串聯(lián)蓄電池組的使用壽命。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有的串聯(lián)蓄電池組存在的上述問題，現(xiàn)提供一種蓄電池組均衡電路及方法。

具體技術方案如下：

一種蓄電池組均衡電路，包括蓄電池組，所述蓄電池組包括多個相互串聯(lián)的蓄電池，其中，所述蓄電池組中每個蓄電池均連接有獨立的充放電電路，所述充放電電路控制對應的所述蓄電池處于充電或放電狀態(tài)；

還包括一儲能裝置，所述儲能裝置分別于所述蓄電池組中的每個蓄電池連接，每個所述蓄電池連接的充放電電路控制所述蓄電池向所述儲能裝置放電或者由所述儲能裝置處獲得電能；

還包括電壓偵測裝置，所述電壓偵測裝置包括多個偵測端，所述偵測端分別于所述蓄電池組中的每個蓄電池連接用于偵測每個所述蓄電池的電壓，

還包括一控制裝置，所述控制裝置的輸入端與所述電壓偵測裝置連接，所述控制裝置的多個輸出端分別與所述蓄電池組中的每個蓄電池的充放電電路的控制端連接，所述控制裝置根據(jù)所述電壓偵測裝置的偵測結果控制所述蓄電池組中的蓄電池處于充電或放電狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述充放電電路主要由相互串聯(lián)的充電電路和放電電路形成；

所述充電電路主要由相互并聯(lián)的第一通斷控制部件和第一電流導向部件形成，所述第一通斷控制部件接通時所述充放電電路對應的蓄電池處于充電狀態(tài)，所述第一電流導向部件允許流過的電流與所述蓄電池的充電電流方向相反；

所述放電電路主要由相互并聯(lián)的第二通斷控制部件和第二電流導向部件形成，所述第二通斷控制部件接通時所述充放電電路對應的蓄電池處于放電狀態(tài)，所述第二電流導向部件允許流過的電流與所述蓄電池的放電電流方向相反；

所述充放電電路的控制端主要由所述第一通斷控制部件的控制端和所述第二通斷控制部件的控制端形成。

優(yōu)選的，所述儲能裝置包括多個與每個所述蓄電池分別對應的連接部件，所述蓄電池與對應的所述充放電電路及對應的所述連接部件串聯(lián)。

優(yōu)選的，所述儲能裝置的連接部件主要由順序串聯(lián)的第一繞組、第二繞組和第一整流部件，以及與所述第二繞組和第一整流部件并聯(lián)的第二整流部件形成；

所述第一繞組的正極形成所述連接部件的輸入端并與對應的所述蓄電池的正極方向連接；

所述第一整流部件與所述第二整流部件的合流點形成所述連接部件的輸出端；

所述第一整流部件的整流方向與對應的所述蓄電池的充電電流方向相同；

所述第二整流部件的整流方向與對應的所述蓄電池的放電電流方向相同。

優(yōu)選的，所述第一通斷控制部件和所述第二通斷控制部件為NMOS開關或者PMOS開關。

優(yōu)選的，第一電流導向部件和/或所述第二電流導向部件為二極管。

優(yōu)選的，所述儲能裝置還包括多個與每個蓄電池分別對應且相互并聯(lián)的第三繞組，所述第三繞組與所述對應的所述連接部件中的所述第一繞組和所述第二繞組形成互感電路。

優(yōu)選的，所述第一整流部件和/或所述第二整流部件為肖特基二極管或者快恢復二極管。

優(yōu)選的，所述控制裝置向所述第一通斷控制部件輸出恒定電平信號，所述控制裝置向所述第二通斷控制部件輸出脈碼調制信號。

優(yōu)選的，所述儲能裝置為閉合高頻磁變壓器、開氣隙高頻磁變壓器、開環(huán)非飽和電感、非飽和磁柱電感或者磁棒電感。

優(yōu)選的，所述蓄電池為鈷酸鋰電池、錳算鋰電池、鈦酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鈉硫電池、鎳氫電池或者鎳鎘電池。