[發(fā)明專利]一種針對液態(tài)金屬電池組的均衡系統(tǒng)及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010885608.2
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112072734A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏曉東;黃青丹;饒銳;莫文雄;王勇;徐欽;宋浩永;趙崇智;劉靜;王婷延;何彬彬;王煒;吳培偉;李助壓
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42
• 代理公司: 南京常青藤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32286
• 代理人: 高遠(yuǎn)

1.一種針對液態(tài)金屬電池組的均衡系統(tǒng)，其特征在于，包括液態(tài)金屬電池、被動均衡電路和主動均衡電路；

所述被動均衡電路包括兩個串聯(lián)的二極管，串聯(lián)的所述二極管與液態(tài)金屬電池單體并聯(lián)，所述被動均衡電路用于在單體電池電壓達(dá)到充電截止電壓時對流過液態(tài)金屬電池的充電電流分流，降低其充電速率并保證此液態(tài)金屬電池電壓不會超過充電截止電壓；

所述主動均衡電路包括LTC3305芯片、MOSFET和輔助電池，所述輔助電池作為電壓基準(zhǔn)源，所述LTC3305芯片用于判斷被均衡電池與輔助電池之間的電壓差，并通過控制外部MOSFET的通斷控制電荷在輔助電池與被均衡電池之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)電池組的均衡操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對液態(tài)金屬電池組的均衡系統(tǒng)，其特征在于，單個所述二極管的正向?qū)▔航禐?.7V，當(dāng)液態(tài)金屬電池單體充電過程中電壓率先達(dá)到1.4V時，所述二極管的并聯(lián)回路導(dǎo)通，對此電池單體的充電電流進(jìn)行分流，降低其充電速率并保證此電池電壓不會超過1.4V。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對液態(tài)金屬電池組的均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述LTC3305芯片的V1-V4引腳分別連接每組被均衡液態(tài)金屬電池組的正極，所述LTC3305芯片的V1-V4引腳用于將每組被均衡液態(tài)金屬電池電壓與輔助電池電壓進(jìn)行比較；所述輔助電池與每組被均衡液態(tài)金屬電池形成并聯(lián)回路，所述并聯(lián)回路的正負(fù)極支路上均設(shè)有所述MOSFET，所述LTC3305芯片的AUXP引腳連接至所述輔助電池正極，所述LTC3305芯片的NGATE引腳連接各所述MOSFET并用于發(fā)出控制信號控制分別控制MOSFET的通斷。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種針對液態(tài)金屬電池組的均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述主動均衡電路還包括正溫度系數(shù)熱敏電阻，所述正溫度系數(shù)熱敏電阻串聯(lián)在所述輔助電池正極，所述正溫度系數(shù)熱敏電阻用于控制回路電流大小。

5.一種針對液態(tài)金屬電池組的均衡方法，其特征在于，包括以下步驟：

被動均衡，采用能夠流通大電流的兩個二極管，每兩個串聯(lián)之后再與電池單體并聯(lián)，單個二極管的正向?qū)▔航禐?.7V，當(dāng)某個電池單體充電過程中電壓率先達(dá)到1.4V時，二極管的并聯(lián)回路導(dǎo)通，對此電池單體的充電電流進(jìn)行分流，降低其充電速率并保證此電池電壓不會超過1.4V，等待其余未充滿的電池，從而達(dá)到均衡的目的；

主動均衡，采用LTC3305主動均衡芯片，將電壓監(jiān)測、MOSFET驅(qū)動功能集于一體，使用外部的輔助電池作為電壓基準(zhǔn)源，判斷被均衡電池與輔助電池之間的電壓差，通過控制外部MOSFET的通斷控制電荷在輔助電池與被均衡電池之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)電池組的均衡操作。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一一種針對液態(tài)金屬電池組的均衡方法，其特征在于，所述LTC3305主動均衡芯片可編程選擇均衡壓差，當(dāng)芯片監(jiān)測到被均衡電池與輔助電池的電壓差小于選擇的選擇均衡壓差值時均衡結(jié)束，并開始針對電池組中下一節(jié)單體電池的均衡；當(dāng)監(jiān)測到被均衡電池與輔助電池的電壓差大于選擇的選擇均衡壓差值時，通過控制外圍的MOSFET的通斷實現(xiàn)能量與電荷的轉(zhuǎn)移，直到電壓差小于所選擇的均衡壓差。