[发明专利]一种电池组降压方法及降压电路

说明书

技术领域

本发明涉及电池组压降电路领域，特别是涉及一种电池组降压方法及降压电路。

背景技术

随着汽车电子和家庭储能等便携设备的广泛使用，电池组的用途越来越广，使用电池组供电成为一种趋势。由于用电设备和电池组自身控制电路需要的功率和电压要求不一样，所以需要在电路中设置转换电路将电池组的电压转换成用电设备需要的电压，例如：开关控制继电器等。而且开关越多，转换的电流越大，转换电路的损耗就越大。

目前电池组供电电路主要通过降低电压的方式来降低大电流引起的损耗问题。最常见的降压方式有两种，一种是使用晶体管线性降压，另一种是用开关电路降压。线性降压的转换产生电压干扰小，但转换效率比较低，而且随着输入电压的升高效率会进一步降低，此外，随着电流的增大，会产生大量的热；开关电路降压虽然转换效率比线性降压高，但会产生开关纹波，影响用电器件的稳定性，此外，在转换过程中都同样会有能量损失，且随着电流增大，转换损耗进一步加剧，进而影响车载或便携产品的设计难度和开发成本。

由于目前的降压电路会有转换损耗，而转换损耗会使整个电池组使用时间缩短。为了弥补转换损耗，设计产品时要增加更多的电池，而且转换的损耗都以热量形式转化出来，从而又必须对电池做散热处理，进而会增大产品的设计体积，增加产品开发本，同时也会增加设计的难度。此外，现有常见降压电路随着负载电流的增大，损耗会进一步增加，电路设计会更复杂。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电池组降压方法及降压电路，本发明可降低转换损耗，减少转换电路产生的干扰。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电池组降压方法，包括：多个单体电池以串联方式连接组成的电池组、若干个正极开关、若干个负极开关、输出电容及控制中心；

每个正极开关的第一端与一单体电池的正极连接，第二端分别与所述输出电容的一端和控制中心的一控制端连接；

每个负极开关的第一端与一单体电池的负极连接，第二端分别与所述输出电容的另一端和控制中心的另一控制端连接；

所述输出电容两端分别与第一电压输出端和第二电压输出端连接；

该方法的步骤包括：

S1、根据目标电压，计算每次供电单体电池的节数；

S2、根据供电单体电池的节数，确定开关组合，闭合一所述开关组合；所述开关组合包括一所述正极开关和一所述负极开关；

S3、确定负载电流的大小，并根据该负载电流的大小计算供电时间；

S4、经过供电时间后，断开当前的开关组合，闭合下一个开关组合；

S5、重复步骤S3，实现交替闭合每一开关组合，输出目标电压。

作为进一步优选的方案，所述步骤S2根据供电单体电池的节数，确定开关组合，闭合一所述开关组合的步骤具体为：

从最低节单体电池开始确定每一开关组合，闭合最低节单体电池所在的组合开关。

作为进一步优选的方案，所述步骤S2根据供电单体电池的节数，确定开关组合，闭合一所述开关组合的步骤具体为：

从最低节单体电池开始确定每一开关组合，闭合最高节单体电池所在的组合开关。

作为进一步优选的方案，所述步骤S3确定负载电流的大小，并根据该负载电流的大小计算供电时间的步骤具体为：

所述供电时间H＝V/C，其中C为负载电流，V为目标电压。

作为进一步优选的方案，所述步骤S3还包括：

根据负载电流的大小，计算输出电容的大小；

所述输出电容Cn＝A*C*V，其中A为功率与滤波电路对应的转换系数。

本发明公开一种电池组降压方法，根据目标电压的大小，控制每个单体电池两端的正极开关和负极开关的通断，以达到输出稳定的目标电压。直接由正极开关和负极开关来控制电池组进行降压，使得转换损耗降到最低，达到无损降压的目的。同时，为了避免长时间对一组单体电池持续放电，交替切换不同的正极开关和负极开关的通断，以达到电池组中单体电池均匀放电，防止出现单体电池过放的现象，减小单体电池之间的差异，提高电池组的安全性及稳定性。

本发明还提供一种电池组降压电路，包括：多个单体电池以串联方式连接组成的电池组、若干个正极开关、若干个负极开关、输出电容及控制中心；

每个正极开关的第一端与一单体电池的正极连接，第二端分别与所述输出电容的一端和控制中心的一控制端连接；