[發明專利]用于均衡電壓的系統和方法

有效

• 申請號: 201380043048.4
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN104584374B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: J·J·華;M·埃爾馬爾基;K·R·金;J·M·羅斯
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

1.一種電路，其包括：

單元均衡網絡，其包括多個分開的切換電路M,M-1，每個切換電路被配置為基于相應的切換控制信號來均衡多個電壓單元中的相應單元的相應單元電壓；以及

控制電路，其包括多個電流源或者多個電流沉，所述多個電流源或者所述多個電流沉中的每一個選擇性地連接到所述分開的切換電路中的相應一個，以便獨立地控制所述單元均衡網絡中的每個所述分開的切換電路的操作，從而均衡所述多個電壓單元兩端的電壓；

設置在相鄰的分開的切換電路M，M-1之間的自適應鉗位電路，每個自適應鉗位電路包括第一NMOS器件和第二NMOS器件，所述第一NMOS器件和所述第二NMOS器件在所述第一NMOS器件和所述第二NMOS器件的各源極引線處連接并且連接到被連接至切換電路M-1的電流源，其中所述第一NMOS器件的柵極連接到切換電路M的切換控制信號端，漏極連接到地，并且所述第二NMOS器件的柵極和漏極連接并且連接到切換電路M-1的切換控制信號端，以便當所述控制電路命令所述分開的切換電路M-1關閉而命令所述分開的切換電路M開啟時，抑制所述分開的切換電路M-1開啟。

2.根據權利要求1所述的電路，其中所述分開的切換電路包括響應于所述相應的切換控制信號的場效應晶體管即FET或者結型晶體管。

3.根據權利要求2所述的電路，其中每個所述分開的切換電路連接到所述控制電路的電流沉，以便為相應單元提供電流路徑。

4.根據權利要求2所述的電路，其中每個分開的切換電路連接到所述控制電路的電流源，以便為相應單元提供電流路徑。

5.根據權利要求1所述的電路，其中所述單元均衡網絡包括電阻器和電容器過濾器，以有助于所述多個電壓單元中的每一個兩端的電壓的均衡。

6.根據權利要求1所述的電路，其進一步包括連接在每一對相鄰的單元輸入之間的自適應鉗位電路，每個自適應鉗位電路被配置為將過多的電流分流，以便當該對相鄰的單元輸入中的另一個正在均衡時，抑制所述分開的切換電路中耦合到該對相鄰的單元輸入的一個切換電路的意外激活。

7.根據權利要求6所述的電路，其中所述控制電路包括可控開關，所述可控開關使能電流沉或電流源，以有助于所述多個電壓單元中的每一個兩端的電壓的均衡，并且其中所述控制電路采用執行切換算法的控制器來控制使能所述電流沉或所述電流源的所述可控開關，從而有助于所述多個電壓單元中的每一個兩端的電壓的均衡。

8.根據權利要求7所述的電路，其中所述控制電路采用邏輯電路來控制使能所述電流沉或所述電流源的所述可控開關，從而有助于所述多個電壓單元中的每一個兩端的電壓的均衡。

9.一種電路，其包括：

單元均衡網絡，其包括多個分開的切換電路M,M-1，每個切換電路被配置為基于相應的切換控制信號來均衡多個電壓單元中的相應單元的相應單元電壓；以及

控制電路，其包括多個電流源或者多個電流沉，所述多個電流源或者所述多個電流沉中的每一個選擇性地連接到所述分開的切換電路中的相應一個，以便獨立地控制所述單元均衡網絡中的每個分開的切換電路的操作，從而均衡所述多個電壓單元兩端的電壓；

設置在相鄰的分開的切換電路M和M-1之間的自適應鉗位電路，每個自適應鉗位電路包括第一PMOS器件和第二PMOS器件，所述第一PMOS器件和所述第二PMOS器件在所述第一PMOS器件和所述第二PMOS器件的各源極引線處連接并且連接到被連接至切換電路M的電流沉，其中所述第一PMOS器件的柵極連接到切換電路M-1的切換控制信號端，漏極連接到相應電壓單元的輸出端，并且所述第二PMOS器件的柵極和漏極連接并且連接到切換電路M的切換控制信號端，以便當所述控制電路命令所述分開的切換電路M-1關閉而命令所述分開的切換電路M開啟時，抑制所述分開的切換電路M-1開啟。