[发明专利]平衡电池单元的平衡电路

说明书

技术领域

本发明关于电池平衡，尤指一种透过将复数个电池单元之中具有较高电压之电池单元的能量提供给该复数个电池单元，来平衡该复数个电池单元之主动式平衡电路。

背景技术

一般来说，为了供应较高的输出电压，可串接复数个电池以作为电源供应装置以提供所需之输出电压。然而，在对具有彼此串接之复数个电池的电源供应装置进行充电时，该复数个电池之间的电压失衡会造成总能量的降低或导致电源供应装置的损坏。举例来说，当在电池供应装置之中有一部份的电池已大致充满电，而其他电池仍需要一段时间方可完成充电时，继续对电池供应装置进行充电会造成该部份的电池有过充（overcharging）的现象，进而减少该部份的电池的寿命。

传统的电源供应装置使用被动式电池平衡机制（passive battery balancing mechanism）来避免上述情形发生，然而，被动式电池平衡机制是将多余的能量（亦即，过充的能量）消耗，这将造成能量的浪费和过量的热。因此，需要一种主动式电池平衡电路（active balancing circuit）来解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种透过将复数个电池单元之中具有较高电压之电池单元的能量提供给该复数个电池单元来平衡该复数个电池单元之主动式平衡电路，以解决上述问题。

依据本发明之一实施例，其揭示一种用来平衡复数个电池单元的平衡电路。该平衡电路包含复数个平衡模块。该复数个平衡模块分别耦接于该复数个电池单元，其中每一平衡模块包含一第一开关单元、一第二开关单元、一第一电感组件以及一第二电感组件。该第一电感组件耦接于该第一开关单元与该平衡模块所耦接之一电池单元之间。该第二电感组件耦接于该第二开关单元，其中该第一电感组件耦合于该第二电感组件。该复数个平衡模块包含一第一平衡模块与一第二平衡模块，分别耦接至该复数个电池单元之一第一电池单元与一第二电池单元。该第一平衡模块之该第一电感组件依据该第一平衡模块之该第一开关单元之开关状态来取走该第一电池单元之一多余能量，并将对应该多余能量之一感应能量储存于该第二平衡模块。该第二平衡模块之该第二电感组件依据该第二平衡模块之该第二开关单元之开关状态来将该感应能量提供给该第二电池单元。

本发明所提供之电池平衡电路可快速地平衡电池系统、具有模块化电路的架构以简化电路设计与增加设计弹性，以及可采用自激式振荡器来简化控制机制与降低成本。

附图说明

图1为本发明电池系统之一实施例的示意图。

图2为图1所示之电池系统之一第一实施例的示意图。

图3为图2所示之晶体管的切换时序的一实施例的示意图。

图4为图2所示之平衡电路之局部电路之一实施例的示意图。

图5为图1所示之电池系统之一第二实施例的示意图。

图6为图1所示之电池系统之一第三实施例的示意图。

符号说明

100、200、500、600                               电池系统

102、202、502、602                               平衡电路

112_1、112_2、112_n、212_1、212_2、212_n、212_x、平衡模块

512_1、512_2、512_n

224_1、224_2、224_n、228_1、228_2、228_n、524_1、开关单元

524_2、524_n、528_1、528_2、528_n、SW1_1、SW1_2、

SW1_n、SW2_1、SW2_2、SW2_n

242                                              控制单元

244                                              逻辑电路

246、652                                         自激式振荡器

248                                              闸极驱动器

642                                              能量调整电路