[發(fā)明專利]一種電池均衡電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610187102.8
• 申請(qǐng)日: 2016-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105703440A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張德星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市松正電動(dòng)汽車技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J7/34
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池管理電路，具體涉及電池均衡電路。

背景技術(shù)

電池作為電動(dòng)汽車的核心，直接影響到電動(dòng)汽車的駕駛和安 全性能，而目前電池的存儲(chǔ)容量及充放電性能成為了電動(dòng)汽車發(fā) 展的瓶頸，作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組通常是由多個(gè)低壓?jiǎn)? 體電池串、并聯(lián)而成，然而由于生產(chǎn)的單體電池總會(huì)存在一些差 異，使得在使用的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)單體電池之間的電壓或偏高或偏 低，如果放任這種不均衡狀態(tài)使用，會(huì)導(dǎo)致單體電池之間的電壓 差異越來(lái)越大，最終會(huì)加快整個(gè)電池組的容量衰減、衰竭，更嚴(yán) 重的是長(zhǎng)時(shí)間的不均衡使用電池組可能引起電池的損壞、燒毀， 甚至爆炸，危及財(cái)產(chǎn)及生命安全。

為了消除單體電池間的差異，目前常用的方法就是采用電池 均衡，而電池均衡通常使用的方法是在單體電池兩端或電池組兩 端并聯(lián)一個(gè)電阻，借助電阻來(lái)消耗電壓高的單體電池的能量，以 達(dá)到電池容量、電壓均衡的目的，該方法雖然能夠起到一定的均 衡作用，但是使用電阻將電壓高的單體電池的能量通過(guò)發(fā)熱釋放， 浪費(fèi)了電池能量，而且對(duì)于電壓低的單體電池又需要額外給其充 電，效率較低，而且較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種簡(jiǎn)單且高效的電池均衡 電路，利用電容器來(lái)儲(chǔ)存電壓高的單體電池能量，給電壓低的單 體電池充電，并且使用電壓轉(zhuǎn)換器，有效控制單體電池的充放電 電流，保證單體電池均衡后的電壓的一致性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種電池均衡電路，包括：n個(gè)串聯(lián)的單體電池；電容器， 用于儲(chǔ)存和釋放能量；開(kāi)關(guān)，用于連接和斷開(kāi)所述單體電池與所 述電容器。

所述電池均衡電路還包括控制器，用于檢測(cè)單體電池的電壓、 電流等信息，并控制所述開(kāi)關(guān)的連接和斷開(kāi)。

所述開(kāi)關(guān)與所述電容器之間設(shè)置電壓轉(zhuǎn)換器，或者所述開(kāi)關(guān) 與所述單體電池之間設(shè)置電壓轉(zhuǎn)換器。

所述電壓轉(zhuǎn)換器為雙向電壓轉(zhuǎn)換器。

所述電壓轉(zhuǎn)換器為DC-DC轉(zhuǎn)換器。

所述開(kāi)關(guān)為電子開(kāi)關(guān)。

所述開(kāi)關(guān)為n+1個(gè)單刀單置開(kāi)關(guān)，分別連接所述n個(gè)單體電 池與所述電容器。

所述開(kāi)關(guān)為1個(gè)多刀多置開(kāi)關(guān)，連接所述n個(gè)單體電池與所 述電容器。

所述開(kāi)關(guān)依次連接第一個(gè)單體電池與所述電容器至第n個(gè) 單體電池與所述電容器，實(shí)現(xiàn)n個(gè)單體電池的均衡。

相比現(xiàn)有的電池均衡電路，本發(fā)明有顯著優(yōu)點(diǎn)和有益效果， 具體體現(xiàn)為：

1、使用本發(fā)明的電池均衡電路，利用電容器儲(chǔ)存電壓高的 單體電池多出的能量并給電壓低的單體電池充電，實(shí)現(xiàn)“削峰填 谷”，節(jié)省能量；

2、使用本發(fā)明的電池均衡電路，使用電容器儲(chǔ)存能量，利 用電容器的快充快發(fā)及高壽命性能，有效提高均衡效率及系統(tǒng)的 使用壽命；

3、使用本發(fā)明的電池均衡電路，使用電壓轉(zhuǎn)換器，能夠根 據(jù)需求轉(zhuǎn)換輸出電壓值，可匹配多種電池；

4、使用本發(fā)明的電池均衡電路，僅使用電容器與開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí) 現(xiàn)電池均衡，減少元器件的使用，電路簡(jiǎn)單可靠。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明電池均衡電路的第一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意 圖；

圖2為本發(fā)明電池均衡電路的第二實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意 圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的具體實(shí)施方法如下：

如圖1所示為本發(fā)明電池均衡電路的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意 圖，其中B1、B2、…、Bn為n個(gè)串聯(lián)的單體電池，K1、K2、…、 Kn+1為n+1個(gè)單刀單置開(kāi)關(guān)，C為電容器，所述單體電池B1、 B2、…、Bn分別通過(guò)所述n+1個(gè)單刀單置開(kāi)關(guān)連接至電壓轉(zhuǎn)換 器的一端，所述電壓轉(zhuǎn)換器的另一端連接所述電容器C。

所述電池均衡電路還包括控制器，用于檢測(cè)單體電池的電壓、 電流等信息，并整體控制所述開(kāi)關(guān)的連接和斷開(kāi)，所述n+1個(gè)單 刀單置開(kāi)關(guān)可以為電子開(kāi)關(guān)等能夠由所述控制器控制的能夠快 速響應(yīng)的開(kāi)關(guān)；所述電壓轉(zhuǎn)換器為雙向電壓轉(zhuǎn)換器，電流既能由 所述單體電池流向所述電容器C實(shí)現(xiàn)所述單體電池的放電，也能 由所述電容器C流向所述單體電池實(shí)現(xiàn)單體電池的充電。