[發明專利]具有有源平衡電路和有源平衡算法的裝置和方法

有效

• 申請號: 201410204702.1
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN104167772B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 金正黙;李桓熙;柳泰馨;申東勛;韓喆奎
• 申請（專利權）人: 樂金信世股份有限公司;HBL株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 李少丹,周曉雨

1.一種具有用于對串聯連接的多個二次電池充電/放電的有源平衡電路的二次電池充電/放電控制裝置，所述二次電池充電/放電控制裝置包括：

串聯連接的所述多個二次電池，其以高電能轉換效率被充電和放電，使得雙向直流至直流轉換器以高電壓操作，所述多個二次電池具有不同的內部電阻和不同的容量；

繼電器，其控制流入所述多個二次電池中的每個的電流，以對所述多個二次電池中的每個充電和放電；以及

控制器，其控制所述繼電器和所述有源平衡電路，所述控制器包括控制程序，

其中，為了以設定的最大電壓對所述多個二次電池同時充電和放電，所述多個二次電池中的每個的充電和放電在恒定電流模式下被控制，并且在恒定電壓模式下利用所述有源平衡電路來執行。

2.如權利要求1所述的二次電池充電/放電控制裝置，還包括：

雙向線性電流源，其控制單個托盤中的串聯連接的所有二次電池穩定地且精確地充電和放電，所述雙向線性電流源與所述雙向直流至直流轉換器的下一端電連接。

3.如權利要求1所述的二次電池充電/放電控制裝置，所述二次電池充電/放電控制裝置被配置成：當在包括中央處理單元的控制器中執行充電和放電時，測量所述多個二次電池中的每個兩端的電壓，

其中，當測量的電壓達到最大電壓時，所述二次電池充電/放電控制裝置關斷所述繼電器以防止電流流入所述多個二次電池中的每個，使得不執行充電。

4.如權利要求1所述的二次電池充電/放電控制裝置，所述二次電池充電/放電控制裝置被配置成：在所述恒定電流模式下控制充電和放電，直到單個托盤中的串聯連接的多個二次電池之中的最后一個二次電池達到最大電壓的時間點為止；被配置成：在所述時間點之后將所述恒定電流模式切換成所述恒定電壓模式；以及被配置成：利用安裝在所述多個二次電池中的每個中的有源平衡電路，當所有的所述多個二次電池都達到截止電流時終止充電和放電。

5.如權利要求1所述的二次電池充電/放電控制裝置，其中，所述二次電池充電/放電控制裝置被配置成：利用隔離的差分模數轉換器來連續地測量所述多個二次電池中的每個兩端的電壓；以及當測量的電壓由于放電而降低至設定電壓時，被配置成：通過導通所述繼電器而利用恒定電流源來執行充電，以及通過反復地導通或關斷所述繼電器來控制充電和放電直到單個托盤中的串聯連接的多個二次電池之中的最后一個二次電池達到最大電壓的時間點為止。

6.如權利要求1所述的二次電池充電/放電控制裝置，其中，所述有源平衡電路通過利用由包括中央處理器的控制器所產生的脈寬調制信號而改變安裝在所述多個二次電池中的每個兩端之間的可變電阻器的值，來保持所述多個二次電池中的每個兩端的相同電壓量，從而保持所述恒定電壓模式。

7.如權利要求1所述的二次電池充電/放電控制裝置，還包括：

二次電池探針，其被安裝在所述多個二次電池中的每個兩端，以測量所述多個二次電池中的每個兩端的電壓；以及

隔離的差分模數轉換器，其與所述二次電池探針連接，以測量控制充電和放電所需的信號，所述信號包括所述電壓。

8.如權利要求6所述的二次電池充電/放電控制裝置，其中，在所述恒定電壓模式下，供應所述脈寬調制信號以控制流入所述多個二次電池中的每個的電流達到截止電流。

9.如權利要求5所述的二次電池充電/放電控制裝置，還包括：

繼電器緩沖器，其在安裝于所述多個二次電池之間的繼電器打開時、以及在所述繼電器打開之后與觸點連接時穩定地操作，使得所述多個二次電池中的每個被充電和放電，并且其增加所述繼電器的耐久性。