[发明专利]电池均衡装置和堆叠均衡装置

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及电子电路装置，更具体但是并非排它地涉及用于均衡电池单元的电池均衡装置和堆叠均衡装置。

 

背景技术

近年来，越来越多的产品采用由电池单元串联而成的电池组做为主要电源。由于每个电池单元在容量、充放电、内阻抗和温度特性等方面的差异，会造成电池单元之间的不均衡。这种不均衡现象使得整个电池组的容量减小、寿命缩短或者内阻过大。因此，均衡装置被采用以调节电池电量（电压），进而确保安全性和稳定性。

2011年6月29日公开的发明专利《新型电池均衡电路及其调节方法》（公开号：CN102111003A）公开了一种电池均衡装置。相比于传统技术中的有源均衡电路，该申请提出的技术方案提高了能量转移的效率。但是，该技术方案采用的装置过于复杂，使得电池均衡装置的成本居高不下。

 

发明内容

考虑到现有技术中的一个或多个问题，本发明提供了结构简单且成本低廉的用于均衡电池单元的电池均衡装置和堆叠均衡装置。

根据本发明一实施例的一种电池均衡装置，包括：电池组，具有阳极和阴极，包括N个串联的电池单元，其中每个电池单元均具有阳极和阴极，N是大于1的整数；电感，具有第一端和第二端；第一整流开关，耦接于所述电池组的阳极和所述电感的第一端之间；第二整流开关，耦接于所述电池组的阴极和所述电感的第一端之间；第三整流开关，耦接于所述电池组的阳极和所述电感的第二端之间；第四整流开关，耦接于所述电池组的阴极和所述电感的第二端之间；以及N+1个受控开关，其中每个电池单元的阳极和阴极均通过受控开关分别耦接至所述电感的两端。

根据本发明一实施例的一种电池均衡装置，包括：电池组，包括N个串联的电池单元，其中每个电池单元均具有阳极和阴极，N是大于1的整数；电感，具有第一端和第二端；第一整流开关，耦接于一电压源的阳极和所述电感的第一端之间；第二整流开关，耦接于所述电压源的阴极和所述电感的第一端之间；第三整流开关，耦接于所述电压源的阳极和所述电感的第二端之间；第四整流开关，耦接于所述电压源的阴极和所述电感的第二端之间；N+1个受控开关，其中每个电池单元的阳极和阴极均通过受控开关分别耦接至所述电感的两端。

根据本发明一实施例的一种堆叠均衡装置，包括电池均衡装置组，具有阳极和阴极，包括M个串联的电池均衡装置，其中每个电池均衡装置均包括电池组且具有阳极和阴极，M是大于1的整数；堆叠电感，具有第一端和第二端；第一堆叠整流开关，耦接于所述电池均衡装置组的阳极和所述堆叠电感的第一端之间；第二堆叠整流开关，耦接于电池均衡装置组的阴极和所述堆叠电感的第二端之间；第三堆叠整流开关，耦接于所述电池均衡装置组的阳极和所述堆叠电感的第一端之间；第四堆叠整流开关，耦接于所述电池均衡装置组的阴极和所述堆叠电感的第二端之间；M+1个堆叠受控开关，其中每个电池均衡装置的阳极和阴极均通过堆叠受控开关分别耦接至所述堆叠电感的两端。

 

附图说明

下面将参考附图详细说明本发明的具体实施方式，其中相同的附图标记表示相同的部件或特征。

图1示出根据本发明一个实施例的电池均衡装置100的电路原理图；

图2示出根据本发明一个实施例的电池均衡装置200的电路原理图；

图3A~3C示出电池组的不同组成结构；

图4示出根据本发明一个实施例的电池均衡装置400的电路原理图；

图5A~5D示出电池均衡装置100中过电电池单元将能量转移给电池组的工作原理图；

图6示出根据本发明一个实施例的电池均衡装置600的电路原理图；

图7A~7D示出电池均衡装置100中电池组将能量转移给欠电电池单元的工作原理图；

图8A~8B示出电池均衡装置100中过电电池单元将能量转移给欠电电池单元的工作原理图；

图9示出根据本发明一个实施例的电池均衡装置900的电路原理图；

图10A~10B示出电池均衡装置900中电压源将能量转移给欠电电池单元的工作原理图；

图11A~11C示出根据本发明一个实施例的电池均衡装置1100、1101和1102的电路原理图；

图12示出一根据本发明一个实施例的电池堆叠均衡装置1200的电路原理图；

图13示出根据本发明一个实施例的电池堆叠均衡装置1300的电路原理图。

 

具体实施方式