CN103311583A - 一种通过mos管实现锂电池单体均衡的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置和方法，所述装置应用于由两个以上锂电池单体串联组成的锂电池中，包括：控制单元、与每一个所述锂电池单体并联的分流单元和安装在每一个所述锂电池单体的输入端和输出端之间的电压检测单元；所述控制单元的输入端与每一个所述电压检测单元的输出端连接，所述控制单元的输出端与每一个所述分流单元的输入端连接。因此，本发明提供的一种通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置和方法，具有结构简单、使用安全性高以及各锂电池单体间均衡性好的优点。

Description

一种通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置和方法
技术领域
本发明属于电路控制技术领域，具体涉及一种通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置和方法。
背景技术
通信后备式锂电池通常由几个、十几个甚至几十个以上的锂电池单体串联组成，从而向外界提供更高的电压值。对于理想的锂电池，各锂电池单体的电压、电阻和容量应一致。但是，由于锂电池在生产过程中，从涂膜工艺到最终得到成品的过程需要经过多道工序，既使经过严格的检测程序，也很难保证各锂电池单体的电压、电阻和容量一致；并且，随着锂电池充放电次数的增加，这种各锂电池单体间的不一致性会逐渐增大，各锂电池单体间的不一致性会直接影响锂电池的整体使用性能。例如：当各锂电池单体之间的电压不一致时，在锂电池充电过程中，电压过高的锂电池单体会提早触发锂电池过充电保护，进而导致其他电压较低的锂电池单体为未充满状态，从而影响了锂电池的整体容量；而在锂电池放电过程中，电压过低的锂电池单体会提早触发锂电池过放电保护，进而导致其他电压较高的锂电池单体的电量仍然存在剩余，从而造成锂电池容量未充分被利用。并且，各锂电池单体间的不一致性还会降低锂电池使用的安全性，例如：在锂电池充电过程中，如果各锂电池单体之间的电压不一致，则会出现过充情况，从而既增加了锂电池使用的风险，同时，也直接影响锂电池的使用寿命。
因此，针对各锂电池单体之间不一致性的特点，如何实现各锂电池单体间的均衡，进而延长锂电池整体使用寿命、整体使用功效和使用安全性具有重要现实意义。
现有技术中，通常采用储能均衡或电阻均衡的方式实现各锂电池单体之间的均衡。
储能均衡是指：为每一个锂电池单体并联电感或电容等储能元件，通过继电器或开关器件控制锂电池单体向储能元件的充电或放电情况，进而实现各个锂电池单体之间的均衡。该种储能均衡的实现方法具有的主要缺陷为：(一)由于每一个锂电池单体均并联有储能元件，因此具有配置复杂的缺陷；(二)很难准确控制锂电池单体向储能元件的充电或放电情况，因此，具有稳定性差的缺陷。
电阻均衡是指：为每一个锂电池单体并联电阻，并且，每一个电阻均串联一开关器件，通过控制器控制开关器件的通断实现对锂电池单体分流的目的。该种电阻均衡方法存在的主要缺陷为：与每一个锂电池单体并联的电阻的阻值较难准确选择，如果电阻的阻值过大，则均衡电流过小，均衡效果差；如果电阻的阻值过小，则电阻功率较大，导致***能量损耗大。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置和方法，具有结构简单、使用安全性高以及各锂电池单体间均衡性好的优点。
本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供一种通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置，应用于由两个以上锂电池单体串联组成的锂电池中，包括：控制单元、与每一个所述锂电池单体并联的分流单元和安装在每一个所述锂电池单体的输入端和输出端之间的电压检测单元；所述控制单元的输入端与每一个所述电压检测单元的输出端连接，所述控制单元的输出端与每一个所述分流单元的输入端连接。
优选的，所述分流单元为MOS管。
优选的，所述控制单元包括依次连接的电压比较器和控制信号驱动电路。
本发明还提供一种通过MOS管实现锂电池单体均衡的方法，包括以下步骤：
S1，在所述锂电池充电过程中，所述控制单元接收指定锂电池单体的当前端电压值；
S2，所述控制单元比较所述当前端电压值与标准电压值的大小，当所述当前端电压值大于所述标准电压值时，向与所述指定锂电池单体并联的所述分流单元发出驱动信号，进而导通所述分流单元。
优选的，S1具体为：
S11，指定电压检测单元检测所述指定锂电池单体的当前端电压值，并将所述当前端电压值发送给所述控制单元；
S12，所述控制单元接收所述当前端电压值。
优选的，S2之后，还包括：
S3，所述控制单元继续接收所述指定锂电池单体的新的端电压值；
S4，所述控制单元比较所述新的端电压值与所述标准电压值的大小，当所述新的端电压值小于等于所述标准电压值时，向与所述指定锂电池单体并联的所述分流单元发出断开信号，进而断开所述分流单元。
本发明的有益效果如下：本发明提供的通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置和方法，在锂电池充电过程中，通过MOS管实现对电压较高的锂电池单体的分流，从而实现各个锂电池单体均衡的目的，由于MOS管的通断控制过程简单，所以，简化了***配置的复杂度，降低了***成本，提高了***的安全性和稳定性；而且，通过MOS分流具有能量损耗小的优点，从而降低了***温升，提高了锂电池单体之间的均衡效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置的结构原理图；
图2为本发明实施例提供的通过MOS管实现锂电池单体均衡的方法的流程示意图。
其中，图1中，1---第1个锂电池单体；2---第2个锂电池单体；3-第3个锂电池单体；N-第N个锂电池单体；Q1-第1个MOS管；Q2-第2个MOS管；Q3-第3个MOS管；QN-第N个MOS管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置，应用于由两个以上锂电池单体串联组成的锂电池中，包括：与每一个所述锂电池单体并联的分流单元、安装在每一个所述锂电池单体的输入端和输出端之间的电压检测单元和控制单元；所述控制单元的输入端与每一个所述电压检测单元的输出端连接，所述控制单元的输出端与每一个所述分流单元的输入端连接。其中，分流单元可以为MOS管，控制单元包括依次连接的电压比较器和控制信号驱动电路。
本发明还提供一种通过MOS管实现锂电池单体均衡的方法，包括以下步骤：
S1，在所述锂电池充电过程中，所述控制单元接收指定锂电池单体的当前端电压值；
本步骤具体包括以下两步：
S11，指定电压检测单元检测所述指定锂电池单体的当前端电压值，并将所述当前端电压值发送给所述控制单元；
S12，所述控制单元接收所述当前端电压值。
S2，所述控制单元比较所述当前端电压值与标准电压值的大小，当所述当前端电压值大于所述标准电压值时，向与所述指定锂电池单体并联的所述分流单元发出驱动信号，进而导通所述分流单元。
具体的，控制单元包括：依次连接的电压比较器和控制信号驱动电路。电压比较器比较所述当前端电压值与标准电压值的大小，当所述当前端电压值大于所述标准电压值时，向所述控制信号驱动电路发出驱动信号，通过驱动信号驱动与指定锂电池单体并联的分流单元。
S1和S2实现了在锂电池充电过程中，当某一个锂电池单体的端电压较大时，通过分流电路实现对该锂电池单体分流的目的，从而实现了各锂电池单体间的充电均衡。当分流单元处于导通状态后，控制单元需要继续检测该指定锂电池单体的端电压，只要当其端电压小于等于标准电压值时，则表明不需要继续对该指定锂电池单体分流，所以，此时需要断开与该锂电池单体并联的分流单元，具体包括以下S3和S4。
S3，所述控制单元继续接收所述指定锂电池单体的新的端电压值；
S4，所述控制单元比较所述新的端电压值与所述标准电压值的大小，当所述新的端电压值小于等于所述标准电压值时，向与所述指定锂电池单体并联的所述分流单元发出断开信号，进而断开所述分流单元。
综上所述，通过使用本发明提供的通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置和方法，在锂电池充电过程中，通过MOS管实现对电压较高的锂电池单体的分流，从而实现各个锂电池单体均衡的目的，由于MOS管的通断控制过程简单，所以，简化了***配置的复杂度，降低了***成本，提高了***的安全性和稳定性；而且，通过MOS分流具有能量损耗小的优点，从而降低了***温升，提高了锂电池单体之间的均衡效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置，应用于由两个以上锂电池单体串联组成的锂电池中，其特征在于，包括：控制单元、与每一个所述锂电池单体并联的分流单元和安装在每一个所述锂电池单体的输入端和输出端之间的电压检测单元；所述控制单元的输入端与每一个所述电压检测单元的输出端连接，所述控制单元的输出端与每一个所述分流单元的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置，其特征在于，所述分流单元为MOS管。
3.根据权利要求1所述的通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置，其特征在于，所述控制单元包括依次连接的电压比较器和控制信号驱动电路。
4.一种应用权利要求1-3任一项所述通过MOS管实现锂电池单体均衡的装置的通过MOS管实现锂电池单体均衡的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，在所述锂电池充电过程中，所述控制单元接收指定锂电池单体的当前端电压值；
S2，所述控制单元比较所述当前端电压值与标准电压值的大小，当所述当前端电压值大于所述标准电压值时，向与所述指定锂电池单体并联的所述分流单元发出驱动信号，进而导通所述分流单元。
5.根据权利要求4所述的通过MOS管实现锂电池单体均衡的方法，其特征在于，S1具体为：
S11，指定电压检测单元检测所述指定锂电池单体的当前端电压值，并将所述当前端电压值发送给所述控制单元；
S12，所述控制单元接收所述当前端电压值。
6.根据权利要求4所述的通过MOS管实现锂电池单体均衡的方法，其特征在于，S2之后，还包括：
S3，所述控制单元继续接收所述指定锂电池单体的新的端电压值；
S4，所述控制单元比较所述新的端电压值与所述标准电压值的大小，当所述新的端电压值小于等于所述标准电压值时，向与所述指定锂电池单体并联的所述分流单元发出断开信号，进而断开所述分流单元。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103683396A (zh) * 2013-11-29 2014-03-26 捷普科技（上海）有限公司 一种具有翻转保护功能的自适应电池均衡充电装置及方法
CN111245068A (zh) * 2020-03-21 2020-06-05 守恒新能源(重庆)有限公司 具有降温均衡功能的电池***及控制方法
CN111370787A (zh) * 2020-03-21 2020-07-03 守恒新能源(重庆)有限公司 具有均衡修复功能的电池***及控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201226368Y (zh) * 2008-07-01 2009-04-22 山西省电力公司长治供电分公司 一种蓄电池组电池电压均衡装置
CN201234151Y (zh) * 2008-07-11 2009-05-06 深圳市比克电池有限公司 对多节串联电池组的均衡电路及电池组模块
KR20090103132A (ko) * 2008-03-27 2009-10-01 엘에스엠트론 주식회사 울트라 커패시터 균등 충전장치 및 그 충전방법
CN201454688U (zh) * 2009-08-27 2010-05-12 李爱军 可实现离线清灰的高效电除尘器
JP2011250609A (ja) * 2010-05-27 2011-12-08 Lapis Semiconductor Co Ltd 半導体装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090103132A (ko) * 2008-03-27 2009-10-01 엘에스엠트론 주식회사 울트라 커패시터 균등 충전장치 및 그 충전방법
CN201226368Y (zh) * 2008-07-01 2009-04-22 山西省电力公司长治供电分公司 一种蓄电池组电池电压均衡装置
CN201234151Y (zh) * 2008-07-11 2009-05-06 深圳市比克电池有限公司 对多节串联电池组的均衡电路及电池组模块
CN201454688U (zh) * 2009-08-27 2010-05-12 李爱军 可实现离线清灰的高效电除尘器
JP2011250609A (ja) * 2010-05-27 2011-12-08 Lapis Semiconductor Co Ltd 半導体装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103683396A (zh) * 2013-11-29 2014-03-26 捷普科技（上海）有限公司 一种具有翻转保护功能的自适应电池均衡充电装置及方法
CN103683396B (zh) * 2013-11-29 2016-02-03 捷普科技（上海）有限公司 一种具有翻转保护功能的自适应电池均衡充电装置及方法
CN111245068A (zh) * 2020-03-21 2020-06-05 守恒新能源(重庆)有限公司 具有降温均衡功能的电池***及控制方法
CN111370787A (zh) * 2020-03-21 2020-07-03 守恒新能源(重庆)有限公司 具有均衡修复功能的电池***及控制方法

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