[實用新型]一種均衡電流控制電路及電池電路

有效

• 申請號: 201721159536.3
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN207353867U
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 肖川
• 申請（專利權）人: 上海匯瑞半導體科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本實用新型提供一種均衡電流控制電路及電池電路，所述控制電路包括：電壓檢測單元，用于采樣第一電池的第一電壓和第二電池的第二電壓，并通過將第一電壓與第二電壓進行比較，得到第一電壓與第二電壓的壓差值并輸出；開關頻率調控單元，與電壓檢測單元連接，用于根據壓差值相較于設定壓差值的偏差倍數，反向調控設定開關頻率，產生調控開關頻率并輸出；開關單元，與開關頻率調控單元連接，用于根據調控開關頻率，控制開關單元中開關的斷開與閉合，實現均衡電池電壓的同時控制電池電壓均衡過程中的平均電流。通過本實用新型所述電路，解決了現有電壓均衡電路存在因電流過大導致發熱嚴重，且均衡能力有限的問題。

技術領域

本實用新型涉及電池充放電技術領域，特別是涉及一種均衡電流控制電路及電池電路。

背景技術

隨著便攜式充電設備的大量應用，對電池的容量要求越來越高，要求電池輸出的電流越來越大，但電流輸出太大，不僅系統設計難度大幅提升，同時大電流下電池的發熱也成為突出問題。在輸出功率一定的條件下，電池串聯的電壓越高，輸出電流將越小，這就使得電池的串聯應用越來越廣。電池串聯得到廣泛應用的同時，也面臨著諸多問題，其中，如何實現電池電壓均衡就是其中之一。

電池電壓均衡是指電池在充電或放電過程中，要保持所有串聯電池的電壓相同，但這是非常難以靠電池自身來實現的。雖然串聯電池在出廠時每節電池的內阻和容量均是相同的，此時若用2A電流對兩節串聯電池進行充電，充電的截止電壓是8.4V，充電結束后，每節電池的電壓均為4.2V；但當電池經過數十乃至數百次充放電循環、甚至老化后，每節電池的內阻和容量都會出現一定的隨機變化，若此時還以同樣設備對該兩節串聯電池進行8.4V充電，則每節電池的電壓就不再為4.2V，而是跟電池容量成反比，與內阻也成反比；如兩節串聯電池經過一段時間的充放電后，一節電池的容量衰減5％，另一節電池的容量衰減20％，此時對該兩節串聯電池進行8.4V充電時，兩節電池的電壓近似為：

電池容量衰減20％的電池兩端電壓為：VBAT1＝8.4V*0.95/(0.8+0.95)＝4.56V

電池容量衰減5％的電池兩端電壓為：VBAT2＝8.4V*0.8/(0.8+0.95)＝3.84V

從以上算式可知，當電池容量發生隨機衰減后，將可能引起充電電壓在兩節電池上產生不同電壓，容量衰減更多的電池，自身容量變得更小，兩端電壓更高，甚至高出了電池本身的安全電壓范圍，致使安全隱患的發生。

由于電池容量衰減的隨機性無法改變，即串聯電路隨著電池容量的衰減，一定會出現電池電壓分配不均的問題，因此需要在串聯充電時，對各充電電池的電壓進行均衡，強制讓每節串聯電池在充放電時電壓都相同，避免某節電池因電池容量改變而導致充放電時其電壓與其它電池電壓不同。

而現有的電壓均衡電路中，主要是使用比較器對各電池電壓進行比較，找出電池電壓高的電池，并在串聯充電時，在該較高電壓的電池兩端并聯一電阻，讓部分充電電流在充電時從電阻旁路流走，使充入該電池的電流減小，從而控制該電池在充電時的電壓上升速度慢于其它電池，直至該電池電壓與其它電池電壓相同，完成電池充電時的均衡?，F有電壓均衡電路雖然簡單易實現，但也存在諸多缺點：如用電阻旁路電流，會導致電阻發熱；采用功率電阻雖然能降低發熱，但功率電阻占用空間大，不利用減小電路體積；而且電阻旁路的均衡能力有限，通常在200mA以內。因此，提供一種更高效的均衡電路是現在丞待解決的問題。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種均衡電流控制電路及電池電路，用于解決現有電壓均衡電路存在因電流過大導致發熱嚴重，且均衡能力有限的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種均衡電流控制電路，所述均衡電流控制電路包括：