[发明专利]充电电池组均衡电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对充电电池进行控制的电路及方法，特别是涉及一种适用于各种充电电池的均衡电路及方法。 

背景技术

多种电子装置，如手提计算机、手提电话、电动车辆以及其它电子装置，都可以使用可再充电电池。然而，对以串联工作方式工作的充电电池组而言，由于各个充电电池在性能指标上不可能完全一致，因此在充电电池组充电过程后期，会同时存在过充电和欠充电的问题，产生不均衡的现象，这是因为，虽然充电电池组的端电压还没有达到终止充电的条件，但一部分充电电池已经充电终结，继续对其充电，该部分充电电池必然处于过充电状态；另一方面，当充电电池组的端电压达到终止充电的条件时，仍然可能有部分充电电池没有完全充电，处于欠充电状态，特别地，当十几节充电电池串联连接时，不均衡的问题就更加突出。另外，在放电过程中，也同样会出现部分充电电池提前放电结束，从而造成充电电池组过度放电问题。无论对于那种充电电池，欠充电、过充电和过放电都会严重影响充电电池的使用性能和寿命。此外，对于锂离子充电电池，过充电不仅会伤害电池，而且是严重的安全隐患。 

因此，需要一种充电电池组均衡电路，以便对多节串联充电电池进行均衡控制。图1所示为一传统的充电电池组均衡电路100a的示意图，为简洁说明起见，该图中仅示意性地表示了对充电电池组中的一个充电电池进行均衡的电路，对其他多个充电电池进行均衡的电路只需重复图1中的电路即可。该充电电池组均衡电路100a包括充电电池102a、控制器112a和与充电电池102a并联并且被控制器112a控制可 对充电电池102a进行均衡的均衡单元(未作标号)。均衡单元包括均衡开关104a、均衡电阻106a，充电电池102a的正极端通过一个第一电阻110a连接到控制器112a的端口BAT1，充电电池102a的负极端通过一个第二电阻108a连接到控制器112a的端口BAT0，均衡开关104a的控制端连接到控制器20上的一个端口CB，该端口CB控制均衡开关104a的断开和导通。 

当充电电池102a需要均衡时，例如当充电电池102a的电压超过其额定电压时，控制器112a通过端口CB控制均衡开关104a，使均衡开关104a导通，从而使一个放电电流流过均衡单元，进而对充电电池102a实施均衡；当充电电池10不需要均衡时，控制器112a通过端口CB控制均衡开关104a，使均衡开关104a断开。然而，这种均衡电路虽然可以实现对充电电池102a的电流均衡，但是，由于控制器112a上需要额外设置一个端口CB来实现对均衡开关104a的控制，而当对十几节串联的充电电池实施均衡时，需要额外增加十几个控制端口，因此使用该传统的充电电池组均衡电路100a时，产品的制造成本较高。 

为了节省图1中所示的控制器上的专用控制端口CB，可以采用另外一种方法，即用一个内部开关来控制外部均衡开关，具体如图2所示，图2所示为另外一种传统的充电电池组均衡电路200的示意图，其结构与图1所示类似，区别在于均衡开关104b的断开和导通状态由控制器112b中的一个内部开关114b来控制，该内部开关114b连接在控制器112b的端口BAT1和BAT0之间，内部开关114b的控制端与控制器112b内的一个内部开关控制单元116b连接。