[發明專利]儲能鋰電池并聯擴容電路及儲能鋰電池并聯擴容電壓控制方法

有效

• 申請號: 201310559150.1
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103579701A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 楊宇幫
• 申請（專利權）人: 惠州市藍微電子有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

1.一種儲能鋰電池并聯擴容電路，包括兩個以上的電池組單元，各電池組單元的正極輸出端、負極輸出端分別并聯連接，其特征在于，電池組單元內包括電池組N1和單片機M1，電池組N1的正極、負極分別與電池組單元的正極輸出端、負極輸出端連接，電池組N1的兩端與單片機M1的電壓檢測端口連接，電池組N1的負極與電池組N1負極和電池組單元負極輸出端之間的節點之間依次串聯開關S1以及限流電阻R1，開關S1包括場效應管Q1和場效應管Q2，電池組N1的負極與場效應管Q1的漏極連接，場效應管Q1的源極與場效應管Q2的源極連接，場效應管Q2的漏極與限流電阻R1連接，場效應管Q1的柵極和場效應管Q2的柵極分別與單片機M1的第一控制端口連接；第一開關控制元件S1和限流電阻R1的兩端并聯開關S2，開關S2包括場效應管Q3和場效應管Q4，場效應管Q3的源極并聯接入電池組N1的負極與場效應管Q1的漏極之間的節點、場效應管Q3的漏極與場效應管Q4的漏極連接、場效應管Q4的源極接入限流電阻和電池組單元負極輸出端之間的節點，場效應管Q3和場效應管Q4的柵極均與單片機M1的第二控制端口連接；各電池組單元內的單片機之間通過通信總線連接。

2.根據權利要求1所述的儲能鋰電池并聯擴容電路，其特征在于，所述的單片機M1的第二控制端口設有兩個引腳，在單片機M1的第二控制端口和場效應管Q4的柵極之間串聯接入場效應管Q5和場效應管Q6，單片機M1的第二控制端口還與場效應管Q5的柵極連接，場效應管Q5的源極接地，漏極與場效應管Q6柵極連接，場效應管Q6的漏極與場效應管Q4的柵極連接，場效應管Q6的源極接入電池組N1的正極。

3.根據權利要求2所述的儲能鋰電池并聯擴容電路，其特征在于，所述的裝置中電池組N1的負極接地，電池組N1的兩端并聯接入電阻R2和電阻R3，電阻R2和電阻R3之間的節點與單片機M1的電壓檢測端口連接，在場效應管Q5的漏極和場效應管Q6的柵極之間的節點接入電阻R4，電阻R4的另一端接入電池組N1的正極，在場效應管Q6的漏極和場效應管Q4的柵極之間的節點接入電阻R5，電阻R5的另一端接入限流電阻R1和場效應管Q4的源極之間的節點。

4.一種根據權利要求1所述的儲能鋰電池并聯擴容電壓控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）設定電池組單元之間的參考電壓差Vx，通過各電池組單元中的單片機測得第n個電池組電壓Vn以及第n+1個電池組電壓V（n+1），其中n為大于1的自然數；

（2）通過△V=|Vn-V（n+1）|獲得相鄰兩電池組單元的電壓差值△V；

（3）判斷電壓差△V與參考電壓差Vx大小，當Ua≤Ux時，第n個電池組的開關Sn導通，第n+1個電池組的開關S(n+1)斷開，則第n個電池組單元和第n+1個電池組單元直接并聯；當△V＞Ux時，第n個電池組的開關Sn斷開，第n+1個電池組的開關S(n+1)導通，則第n電池組單元和第n+1電池組單元通過各自的限流電阻R1并聯；并獲得第n個電池組單元和第n+1個電池組單元并聯后的電壓為Vm；

（4）第n個電池組單元和第n+1個電池組單元并聯后的電壓Vm，將第n個電池組單元和第n+1個電池組單元并聯后作為一個新的電池組單元，新的電池組與第n+2個電池組單元進行并聯；計算新的電池組單元的電壓和第n+2個電池組單元的電壓并聯后的電壓為△V=|Vm-V(n+2)|;

（5）重復執行步驟（3）、步驟（4），直至獲得所有電池組單元并列后最終的電壓。