[發明專利]一種電池均衡電路、系統和方法

有效

• 申請號: 201410035741.3
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN104810867B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 石大明
• 申請（專利權）人: 東莞鉅威動力技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦;李慶波

1.一種電池均衡電路，其特征在于，包括：

多個電池單體，所述多個電池單體串聯連接以形成電池組；

多個第一開關和多個第二開關，所述第一開關和所述第二開關成對出現且對應于一所述電池單體，所述第一開關的第一端與所述電池單體的負極連接，所述第二開關的第一端與所述電池單體的正極連接；

第一控制元件，所述第一控制元件的第一端接收微控制器發送的第一控制信號，以使所述第一控制元件的第二端和第三端在所述第一控制信號的控制下選擇性導通，所述第一控制元件的所述第二端與所述第一開關的第二端連接；

第二控制元件，所述第二控制元件的第一端接收所述微控制器發送的第二控制信號，以使所述第二控制元件的第二端和第三端在所述第二控制信號的控制下選擇性導通；

變壓器，所述變壓器包括原邊線圈和副邊線圈，所述原邊線圈的同名端與所述第二開關的第二端連接，所述原邊線圈的異名端與所述第一控制元件的第三端連接，所述副邊線圈的同名端與所述第二控制元件的第三端連接，所述副邊線圈的異名端和所述第二控制元件的第二端接收外部的用于均衡各所述電池單體能量的緩沖電池組的能量或者向所述緩沖電池組發送能量；

其中，當所述電池組處于充電階段，電池容量超過預定閾值的所述電池單體的能量轉移至所述緩沖電池組；

其中，當所述電池組處于放電階段，電池容量低于預定閾值的所述電池單體從所述緩沖電池組獲取能量；

其中，當所述電池組處于靜置階段，電池容量高于預定閾值的所述電池單體的能量轉移至所述緩沖電池組，電池容量低于預定閾值的所述電池單體從所述緩沖電池組獲取能量；

其中，所述電路進一步包括電流采樣模塊，所述電流采樣模塊串聯于所述第一控制元件的所述第二端和所述第一開關的第二端之間，用以獲取所述電池均衡電路中的均衡電流并傳遞給所述微控制器，以使所述微控制器根據所述均衡電流調整所述第一控制信號和所述第二控制信號。

2.根據權利要求1所述的電路，其特征在于，所述第一控制元件為N型MOS管，所述第一控制元件的所述第一端、第二端和第三端分別為所述N型MOS管的柵極、源極和漏極；所述第二控制元件為N型MOS管，所述第二控制元件的所述第一端、第二端和第三端分別為所述N型MOS管的柵極、源極和漏極。

3.根據權利要求1所述的電路，其特征在于，所述緩沖電池組的電壓為12伏特直流電壓。

4.根據權利要求2所述的電路，其特征在于，所述第一控制信號和所述第二控制信號為占空比可調的脈沖信號。

5.一種電池均衡系統，其特征在于，所述電池均衡系統包括微控制器、多個電池管理模塊和緩沖電池組，所述電池管理模塊包括權利要求1-4任意一項所述的電池均衡電路，其中，所述微控制器通過第一總線分別與多個所述電池管理模塊連接，多個所述電池管理模塊通過第二總線分別與所述緩沖電池組連接。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述第一總線為控制器局域網絡總線，所述第二總線為電源總線。

7.一種電池均衡方法，其特征在于，所述方法基于權利要求5-6任一項所述的電池均衡系統，所述方法包括：

由所述微控制器通過所述第一總線分別獲取各所述電池管理模塊中各所述電池單體的容量；

由所述微控制器分別比較各所述電池單體的所述容量與所述預定閾值；

當所述電池單體的所述容量高于所述預定閾值時，由所述微控制器控制所述電池均衡電路將所述電池單體的能量通過所述第二總線發送至所述緩沖電池組，以使發送能量后的所述電池單體的所述容量達到所述預定閾值；

當所述電池單體的所述容量低于所述預定閾值時，由所述微控制器控制所述電池均衡電路將所述緩沖電池組的能量通過所述第二總線轉移至所述電池單體，以使獲取能量后的所述電池單體的所述容量達到所述預定閾值。