[发明专利]一种14节串联充电电池组均衡电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种在14节串联充电电池组中主动均衡各单体电池剩余电量的电路。该电路从14节充电电池串联组成的整组电池取能量，通过一个隔离型开关电源和一个开关网络对14节串联充电电池组中的某一节单体充电电池进行有选择的充电，从而调节各单体电池中的剩余电量。

背景技术

充电电池，如锂电池等，在串联成组使用时，由于受生产工艺，环境因素的影响，各单体电池的剩余电量不可能完全一致。这种不一致性会导致充电电池组在长期使用时放电时间缩短，充电时间加长，以及循环寿命降低。目前，为了克服这种不一致性，普遍采用电阻放电式的被动均衡方法。这种方法是在各单体电池上并联一个开关和电阻，在充电时通过电阻对充电电流分流的方式提高一致性。这种被动均衡方法存在能量浪费，均衡效率低、和发热量大等缺点。

发明内容

为了克服现有电池组被动均衡方法存在的能量浪费，均衡效率低、和发热量大等缺点，本发明提供一种主动均衡电路，采用隔离型开关电源和开关网络，通过能量转移的方式来均衡14节串联充电电池组中各单体电池的剩余电量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：串联电池组中电池Cell 1的负极连接开关S1，电池Cell 1、Cell 2、Cell 3、Cell 4、Cell 5、Cell 6、Cell 7、Cell 8、Cell 9、Cell 10、Cell 11、Cell 12、Cell 13、Cell 14的正极分别连接开关S9、S2、S10、S3、S11、S4、S12、S5、S13、S6、S14、S7、S15、S8。开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8的另一端相连，并连接开关S16和S19。开关S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15的另一端相连，并连接开关S17和S18。开关S16和S17的另一端连接隔离型开关电源PS的负极输出端OUT-，开关S18和S19的另一端连接开关S20，开关S20的另一端连接隔离型开关电源PS的正极输出端OUT+。隔离型开关电源PS的正极输入端IN+连接电池Cell 14的正极，负极输入端IN-连接电池Cell 1的负极。

本发明的有益效果是在充电和放电过程中，通过能量转移的方式对任意一节单体电池进行电量补充。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的原理图。

图1中，Cell 1、Cell 2、Cell 3、Cell 4、Cell 5、Cell 6、Cell 7、Cell 8、Cell 9、Cell 10、Cell 11、Cell 12、Cell 13、Cell 14是串联的14节电池。S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S20是开关。PS是隔离型开关电源，IN+是PS的正极输入端，IN-是PS的负极输入端，OUT+是PS的正极输出端，OUT-是PS的负极输出端。输入端IN+和IN-与输出端OUT+和OUT-完全隔离。PS从整个电池组吸收能量，从输出端OUT+和OUT-输出均衡充电电流。

具体实施方式

图1中，串联电池组中电池Cell 1的负极连接开关S1，电池Cell 1、Cell 2、Cell 3、Cell 4、Cell 5、Cell 6、Cell 7、Cell 8、Cell 9、Cell 10、Cell 11、Cell 12、Cell 13、Cell 14的正极分别连接开关S9、S2、S10、S3、S11、S4、S12、S5、S13、S6、S14、S7、S15、S8。开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8的另一端相连，并连接开关S16和S19。开关S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15的另一端相连，并连接开关S17和S 18。开关S 16和S 17的另一端连接隔离型开关电源PS的负极输出端OUT-，开关S18和S19的另一端连接开关S20，开关S20的另一端连接隔离型开关电源PS的正极输出端OUT+。隔离型开关电源PS的正极输入端IN+连接电池Cell 14的正极，负极输入端IN-连接电池Cell 1的负极。PS是隔离型开关电源，其输入端IN+和IN-与输出端OUT+和OUT-完全隔离。隔离型开关电源PS从整个电池组吸收能量，从输出端OUT+和OUT-输出均衡充电电流。