[實用新型]被動式均衡電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320744569.X
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN203674739U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 趙建華
• 申請（專利權）人: 東莞賽微微電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦;李慶波

技術領域

本實用新型涉及儲能產(chǎn)品的管理系統(tǒng)，特別是涉及在多個儲能單元中實現(xiàn)能量均衡的被動式均衡電路。

背景技術

儲能產(chǎn)品，例如電池或者類似電池的其他能量儲存產(chǎn)品，廣泛地應用在各類電子產(chǎn)品中。以下以電池為例，一個電池組通常包括多個相互串聯(lián)的電池，由于每一個電池在充電狀態(tài)、阻抗和溫度特性等各方面的差異，其會造成這些電池之間的不均衡。這種不均衡現(xiàn)象將使得整個電池組的容量減小、壽命縮短。因此，目前已經(jīng)設計出均衡電路以對多個串聯(lián)的電池進行調節(jié)，從而保持電池組的容量，延長電池組的壽命。而被動式均衡電路因為成本低廉、結構簡單而得到了廣泛地應用。

圖1為一種現(xiàn)有的被動式均衡電路的示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有的被動式均衡電路包括100包括多個串聯(lián)的電池110和多個均衡單元120，其中每一個電池110分別與一個對應的均衡單元120相連。每一個均衡單元120包括比較器121、均衡啟動電壓源122、均衡電阻123和開關元件124。

其中，比較器121的一個輸入端電性連接對應的電池110以采集對應電池110的電壓，而其另一個輸入端電性連接均衡啟動電壓源122，從而將對應電池110的電壓與均衡啟動電壓源122所提供的均衡啟動電壓進行比較，以產(chǎn)生相應的控制信號。

均衡電阻123和開關元件124并聯(lián)在對應電池110的正、負電極端，從而構成一個均衡回路，且開關元件124進一步連接比較器121的輸出端以接收比較器121所產(chǎn)生的控制信號，從而根據(jù)控制信號而確定開關元件124是否導通，即均衡電阻123、開關元件124所構成的均衡回路是否對對應的電池110執(zhí)行均衡操作。

在充電過程中，均衡單元120中的比較器121采集對應電池110的電壓，并與均衡啟動電壓源122所提供的均衡啟動電壓進行比較。如果所采集的對應電池110的電壓高于均衡啟動電壓，則比較器121所發(fā)出的控制信號控制開關元件124閉合，均衡電阻123和開關元件124所構成的均衡回路開啟，以利用均衡電阻123對對應電池110進行放電，以消耗對應電池110的電量。也就是說，電池組中的各個電池110，在充電過程中，電量狀態(tài)越高的電池110越早到達均衡啟動電壓，其對應的均衡回路開啟的時間也越長，消耗的電量也越多，從而達到了電池組中的各個電池110的電量均衡的目的。

但是，現(xiàn)有的被動式均衡電路100由于各個電池110中多余的電量會被對應的均衡電阻123消耗，所以被動式均衡電路100工作時會散發(fā)出大量的熱量，特別是當被動式均衡電路100中有比較多的電池110的電壓高于均衡啟動電壓源122所提供的均衡啟動電壓，需要對其執(zhí)行均衡操作時，則發(fā)熱量會相應地增加，散熱的問題比較嚴重。因此現(xiàn)有的被動式均衡電路100的均衡電流不能太大，其均衡能力有限。

實用新型內(nèi)容

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種新的被動式均衡電路，其能夠減小均衡電流，減少發(fā)熱量。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是：提供一種被動式均衡電路，其包括多個儲能單元、多個均衡單元和分時控制器。所述多個儲能單元串聯(lián)在一起。每個所述均衡單元分別與一個對應的所述儲能單元相連。其中，每個所述均衡單元分別包括均衡控制單元和均衡回路單元，其中，所述均衡控制單元連接所述對應的儲能單元并采集所述對應的儲能單元的電壓從而確定所述對應的儲能單元是否需要執(zhí)行均衡操作；所述均衡回路單元并聯(lián)于所述對應的儲能單元以在所述均衡控制單元確定需要對所述對應的儲能單元執(zhí)行均衡操作時，對所述對應的儲能單元執(zhí)行均衡操作。。所述分時控制器連接每個所述均衡單元中的所述均衡控制單元以確定需要執(zhí)行均衡操作的所述儲能單元的數(shù)量，且所述分時控制器進一步連接每個所述均衡單元中的所述均衡回路單元以根據(jù)需要執(zhí)行均衡操作的所述儲能單元的數(shù)量，而分時段地控制所述均衡回路單元對所述對應的儲能單元分時段地執(zhí)行均衡操作。。

其中，所述均衡控制單元分別包括均衡啟動電壓源和比較器。所述均衡啟動電壓源電性連接所述對應的儲能單元的負電極端。所述比較器的第一輸入端電性連接所述對應的儲能單元的正電極端，其第二輸入端電性連接所述均衡啟動電壓源，而其輸出端電性連接所述分時控制。其中，所述比較器采集所述對應的儲能單元的電壓，并與所述均衡啟動電壓源所提供的均衡啟動電壓進行比較，以在所述比較器的輸出端輸出對應的第一控制信號。