CN104009506B - 电池双向平衡电路 - Google Patents
电池双向平衡电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104009506B CN104009506B CN201310145692.4A CN201310145692A CN104009506B CN 104009506 B CN104009506 B CN 104009506B CN 201310145692 A CN201310145692 A CN 201310145692A CN 104009506 B CN104009506 B CN 104009506B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- switch
- pulse wave
- battery unit
- wave signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 101100339482 Colletotrichum orbiculare (strain 104-T / ATCC 96160 / CBS 514.97 / LARS 414 / MAFF 240422) HOG1 gene Proteins 0.000 description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000001439 Opuntia Species 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0018—Circuits for equalisation of charge between batteries using separate charge circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电池双向平衡电路。由控制单元控制脉波产生器产生高频开关控制信号,并通过返驰变压器针对欲平衡的电池单元进行电磁转换,可以快速地将高能量电池单元的能量传递给返驰变压器,再通过返驰变压器将能量传送至低能量的电池单元。其直接以电池单元对电池单元的方式进行能量转移,可以具有平衡速度快、效率高、控制简单的表现。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池平衡电路,特别是有关一种在具有多个串联电池单元的电池内,可针对不同电池单元间进行能量平衡的电池平衡电路。
背景技术
为了提供使用的方便性以及供电的容量,许多电子***都使用充电电池作为电力的来源。其中以锂聚合物为主要原料的充电锂电池又是目前充电电池中,具有高容量密度的成熟产品。至于充电电池的充电过程,则是在其所安装的电子***中通过电源供应器或交流电适配器(AC Adapter)提供电源以对充电电池充电。
现有的充电电池内部由多个具有特定容量的电池单元(cell)串联而成。在对串联的电池单元进行充电或放电时,常因每个电池单元的特性不一致,使得不同电池单元之间的电量不平衡,因而缩小电池单元的使用寿命与容量。为了延长电池单元的使用寿命与容量,现有技术中大致采用下列几种方式来对充/放电过程中的每一个电池单元进行平衡处理:
(1)并联开关电阻的串联平衡电路。在多个串联的电池单元中,在每一个电池单元并联一个电阻,在充电电池充电过程中,将具有较高电压的电池单元的能量通过其所对应的并联电阻消耗,以达到电池单元串联平衡的目的。虽然这种电路架构简单成本低廉,但其平衡效率差。
(2)切换电感的串联平衡电路。在充电电池中设置多个电感,每一个电感均与其中一个电池单元并联。在充电电池充电过程中,通过开关将具有较高电压的电池单元能量储存在电感,再通过开关将储有能量的电感能量释放给邻近的下一个电池单元,以达到电池单元串联平衡的目的。由于电路中的电荷只能传送至邻近的电池单元,若电池单元数目越多,这种解决方案显得效率相当低。
(3)切换电容的串联平衡电路。在充电电池中设置多个电容,每一个电容均通过双向开关和邻近的电池单元并联。通过开关快速导通与断开的过程,达到电池单元平衡。然而与前述第2个例子相同的是,由于电荷只能传送至邻近的电池单元,若电池单元数目越多,也就是当欲将能量由前端的电池单元,中间经过多个电池单元后再释放给后端的电池单元时,必须经过多个电容的储能/释能,这种过长的储能/释能路径严重影响电池平衡的效率。
由上可知,目前用来平衡充电电池内多个电池单元的机制,都有效率上的问题,在过程中产生大量不必要的能量耗损。
发明内容
有鉴于上述问题,本发明即在公开一种可双向运作的电池平衡电路,通过返驰式变压器进行电磁转换以在不同电池单元间传递能量,以大幅减少电池单元平衡过程中的能量耗损。
依据本发明的发明内容,本发明的一个实施例中公开了一种电池双向平衡电路,包含有返驰变压器(flyback converter)、第一电池单元、第二电池单元、控制单元、脉波产生器以及充电泵。所述第一电池单元通过线圈蜷绕耦接所述返驰变压器,所述第一电池单元与所述返驰变压器间具有第一开关。所述第二电池单元串联所述第一电池单元,所述第二电池单元通过线圈蜷绕耦接所述返驰变压器,所述第二电池单元与所述返驰变压器间具有第二开关,其中所述第一开关以及所述第二开关是高准位导通开关。所述控制单元耦接所述第一开关以及所述第二开关。所述脉波产生器耦接所述控制单元、所述第一开关以及所述第二开关,用来产生彼此互补的第一脉波信号以及第二脉波信号,所述第一脉波信号用来控制所述第一开关的导通频率,所述第二脉波信号用来控制所述第二开关的导通频率。所述充电泵耦接在所述控制单元以及所述脉波产生器与所述第一开关以及所述第二开关之间,用来提供导通所述第一开关或所述第二开关的增补电压。在所述第一电池单元的相对容量高于所述第二电池单元的相对容量时,所述控制单元用来致能所述脉波产生器,使所述第一脉波信号导通所述第一开关且由所述返驰变压器将所述第一电池单元的电能转换为磁能,并使所述第二脉波信号导通所述第二开关且由所述返驰变压器将磁能转换为电能供应给所述第二电池单元。
依据本发明的发明内容,本发明另一个实施例中公开了一种电池双向平衡电路,包含有返驰变压器(flyback converter)、第一电池组、第二电池组、控制单元、脉波产生器以及充电泵。所述第一电池组包含多个彼此串联的第一电池单元,分别通过线圈蜷绕耦接所述返驰变压器,每一个第一电池单元与所述返驰变压器间具有第一开关。所述第二电池组串联所述第一电池组,所述第二电池组包含多个彼此串联的第二电池单元,分别通过线圈蜷绕耦接所述返驰变压器,每一个第二电池单元与所述返驰变压器间具有第二开关,其中所述多个第一开关以及所述多个第二开关是高准位导通开关。所述控制单元耦接每一个第一电池单元的所述第一开关以及每一个第二电池单元的所述第二开关。所述脉波产生器耦接所述控制单元、所述多个第一开关以及所述多个第二开关,用来产生彼此互补的第一脉波信号以及第二脉波信号,所述第一脉波信号用来控制所述多个第一开关的导通频率,所述第二脉波信号用来控制所述多个第二开关的导通频率。所述充电泵耦接在所述控制单元以及所述脉波产生器与所述多个第一开关以及所述多个第二开关之间,用来提供导通所述多个第一开关或所述多个第二开关的增补电压。在所述第一电池组的一或多个第一电池单元的相对容量高于所述第二电池组的一或多个第二电池单元的相对容量时,所述控制单元用来致能所述脉波产生器,使所述第一脉波信号导通所述一或多个第一电池单元的所述第一开关且由所述返驰变压器将所述一或多个第一电池单元的电能转换为磁能,并使所述第二脉波信号导通所述一或多个第二电池单元的所述第二开关且由所述返驰变压器将磁能转换为电能供应给所述一或多个第二电池单元。
在本发明所公开的电池双向平衡电路中,另包含多个第一止逆电路以及多个第二止逆电路,所述多个第一止逆电路分别耦接在所述多个第一电池单元与所述返驰变压器之间,所述多个第二止逆电路分别耦接在所述多个第二电池单元与所述返驰变压器之间。所述多个第一止逆电路分别包含并联的第三开关以及二极管,所述多个第二止逆电路分别包含并联的第四开关以及二极管,所述控制单元分别耦接所述多个第三开关以及所述多个第四开关。
在本发明所公开的电池双向平衡电路中,其中所述控制单元另用来监控所述第一电池组的所述多个第一电池单元以及所述第二电池组的所述多个第二电池单元的相对容量,并用来在所述一或多个第一电池单元以及所述一或多个第二电池单元的相对容量达到平衡时,控制所述脉波产生器停止传送所述第一脉波信号以及所述第二脉波信号。
在本发明所公开的电池双向平衡电路中,其中所述第一脉波信号以及所述第二脉波信号是频率100千赫兹的高频脉波信号。
本发明所公开的电池双向平衡电路,由控制单元控制脉波产生器产生高频开关控制信号,并通过返驰变压器针对欲平衡的电池单元进行电磁转换,可以快速地将高能量电池单元的能量传递给返驰变压器,再通过返驰变压器将能量传送至低能量的电池单元,并可提供一对一、一对多、多对一、多对多的电池单元间的电量平衡。其直接以电池单元对电池单元的方式进行能量转移,可以具有平衡速度快、效率高、控制简单的表现。
附图说明
图1是本发明所公开的电池双向平衡电路的示意图。
图2A、图2B是在两个电池单元之间通过返驰变压器进行能量转换的示意图。
图3A、图3B是本发明电池单元与返驰变压器的另一个实施例的示意图。
图4A、图4B是分别对应图3A、图3B的开关控制与电流变化的关系图。
图5A、图5B、图5C是本发明电池双向平衡电路中使用止逆电路的示意图。
图6A、图6B、图6C是本发明电池双向平衡电路中多种不同的平衡组合的示意图。
其中,附图标记说明如下:
1 电池双向平衡电路
10 返驰变压器
20 电池单元串
30 第一电池组
31、32 第一电池单元
40 第二电池组
41、42 第二电池单元
50 控制单元
60 脉波产生器
70 充电泵
S0、S1、S1a、S2、S2a、S3、S3a、S4、S4a、Sn-1、Sn 开关
81、82、83、84 晶体管
CB0,CB1,CBn-1,CBn 控制线路
OSC1 第一脉波信号
OSC2 第二脉波信号
具体实施方式
在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解,制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的「包含」是一开放式的用语,故应解释成「包含但不限定于」。此外,「耦接」或「连接」一词在此包含任何直接及间接的电气或结构连接手段。因此,若文中描述第一装置耦接/连接第二装置,则代表所述第一装置可直接电气/结构连接所述第二装置,或通过其它装置或连接手段间接地电气/结构连接至所述第二装置。
请参考图1,图1是本发明所公开的电池双向平衡电路的示意图。电池双向平衡电路1在多个串联的电池单元中,通过返驰变压器进行电池单元之间的电量平衡。电池双向平衡电路1包含一个返驰电压器10(flyback converter)、一个电池单元串20、一个控制单元50、一个脉波产生器60以及一个充电泵70。其中电池单元串20包含多个电池单元,且分成一个第一电池组30以及一个第二电池组40,第一电池组30串联第二电池组40,第一电池组30具有多个彼此串联的第一电池单元31,第二电池组40具有多个彼此串联的第二电池单元41。每一个第一电池单元31以及第二电池单元41分别通过线圈蜷绕耦接返驰变压器10,且在第一电池单元31、第二电池单元41与返驰变压器10之间均具有开关,如图1中的开关S0、S1、…、Sn-1、Sn等,以控制任一个电池单元与返驰变压器10之间是否产生能量传递。
控制单元50、脉波产生器60以及充电泵70彼此耦接,控制单元50用来侦测电池单元串20中每一个电池单元的相对容量(relative state of capacity,RSOC),以决定哪些电池单元间要进行电量平衡。控制单元50中的控制线路CB0、CB1、…、CBn-1、CBn对应控制开关S0、S1、…、Sn-1、Sn,在图1的实施例中,则是通过充电泵70耦接开关S0、S1、…、Sn-1、Sn,由于开关S0、S1、…、Sn-1、Sn在本实施例中是高准位导通开关,因此由充电泵70提供导通开关S0、S1、…、Sn-1、Sn的增补电压。在其它的实施例中,也可不使用充电泵70,控制单元50直接耦接控制开关S0、S1、…、Sn-1、Sn。此外,脉波产生器60产生彼此互补的一个第一脉波信号OSC1以及一个第二脉波信号OSC2,且耦接并控制开关S0、S1、…、Sn-1、Sn被导通的频率宽度(duty)以及频率。
请参考图2A、图2B,图2A、图2B是在两个电池单元之间通过返驰变压器进行能量转换的示意图。其中第一电池单元31与返驰变压器10间具有一个开关S1,第二电池单元41与返驰变压器10间具有一个开关S2。若控制单元50侦测到第一电池组30的第一电池单元31的相对容量较大,而第二电池组40的第二电池单元41的相对容量较小,则第一电池单元31与第二电池单元41可进行电量平衡。因此在图2A中,控制单元50导通开关S1,使第一电池单元31电流流向返驰变压器10,由于第一电池单元31以线圈蜷绕在返驰变压器10,因此流过的电流(电能)在返驰变压器10上被转换为磁能。接着在图2B中,控制单元50断开开关S1,同时导通开关S2,使返驰变压器10上的磁能转换成电能(电流)并传送给第二电池单元41,以对第二电池单元充电41。特别注意的是,在本发明中,返驰变压器10的设计,使电池单元与电池单元间通过返驰变压器10以能量转换的方式传递电能,而非以电压压差的方式。
请参考图3A、图3B、图4A以及图4B。图3A、图3B是本发明电池单元与返驰变压器的另一个实施例的示意图,图4A、图4B则是分别对应图3A、图3B的开关控制与电流变化的关系图。如前所述,脉波产生器60产生彼此互补的第一脉波信号OSC1以及第二脉波信号OSC2,且耦接并控制开关S0、S1、…、Sn-1、Sn被导通的频率宽度(Duty)以及频率。因此举例而言,第一脉波信号OSC1即用来控制第一电池组30的多个第一电池单元31、32与返驰变压器10之间的开关的导通频率宽度及频率,而与第一脉波信号OSC1互补的第二脉波信号OSC2则用来控制第二电池组40的多个第二电池单元41、42与返驰变压器10之间的开关的导通频率宽度及频率。
在图3A、图4A中,第一电池组30的第一电池单元32与返驰变压器10之间分别如图所示设置S1、S1a、S2、S2a四个开关,在时间区间为t0~t1之间,第一脉波信号OSC1为高准位,因此开关S1、S1a、S2、S2a被导通,且duty为26.6%,但不以此为限。此时第一电池单元32电流流向返驰变压器10,流过的电流(电能)在返驰变压器10上被转换为磁能。同时参考图4B中,在时间区间为t0~t1之间,第二脉波信号OSC2为低准位,因此开关S3、S3a、S4、S4a被断开,即第二电池单元42与返驰变压器10之间没有能量传递。
接着在图3B、图4B中,在时间区间为t1~t3之间,第一脉波信号OSC1为低准位,因此开关S1、S1a、S2、S2a被断开,即第一电池单元32与返驰变压器10之间没有能量传递。同时在图4B中,在时间区间为t1~t3之间,第二脉波信号OSC2为高准位,因此开关S3、S3a、S4被导通(开关S4a则维持为断开状态,详述如后),且duty为26.6%,但不以此为限。此时返驰变压器10的磁能转换为电能(电流)流向第二电池单元42。由上述过程,通过脉波产生器60产生的第一脉波信号OSC1以及第二脉波信号OSC2,以一个特定频率,例如频率是100千赫兹(KHz,但不以此为限)的高频脉波信号,不断切换导通/断开开关S1、S1a、S2、S2a以及开关S3、S3a、S4、S4a,即可使第一电池单元32的电能通过返驰变压器10转换为磁能在转换为电能释放给第二电池单元42,达到电池平衡的目的。
请参考图5A、图5B以及图5C,其是本发明电池双向平衡电路1中使用止逆电路的示意图。如前面图3A、图3B、图4A以及图4B所示,在图5A中,止逆电路由晶体管以及开关所组成。例如在第一电池单元32与返驰变压器10之间并联的开关S1a与晶体管81形成一个止逆电路,并联的开关S2a与晶体管82形成一个止逆电路,在第二电池单元42与返驰变压器10之间并联的开关S3a与晶体管83形成一个止逆电路,并联的开关S4a与晶体管84形成一个止逆电路。且如前所述,开关S1、S1a、S2、S2a以及开关S3、S3a、S4、S4a均由控制单元50(或通过充电泵70)耦接并控制其导通及断开。
图5A所显示的状态与图3A相同,即在时间区间为t0~t1之间,开关S1、S1a、S2、S2a均被导通,而由第一电池单元32产生的电流(电能)在返驰变压器10上被转换为磁能。图5B所显示的状态与图3B相同,即在时间区间为t1~t3之间,开关S3、S3a、S4均被导通(但开关S4a则维持断开),而返驰变压器10的磁能转换为电能(电流)释放给第二电池单元42。
请一并参考图4B。由开关S3、S3a、S4被导通,且其duty为26.6%来看,在时间t2时,返驰变压器10的磁能即完全被转换为电能(电流)释放给第二电池单元42,因此如图5B、图5C所示,在时间区间为t1~t3之间,开关S4a维持断开状态,即可在时间区间为t2~t3时防止第二电池单元42的电能产生的电流流动,而在返驰变压器10上被转换为磁能。
请参考图6A、图6B以及图6C。如前所述,控制单元50依据各电池单元的相对容量决定控制某些开关,使该些开关所对应的电池单元之间进行平衡。本发明的架构可提供多种不同的平衡组合。例如在图6A中,针对第一电池组30中的一个第一电池单元(即电池6)与第二电池单元40中的一个第二电池单元(即电池14)之间进行平衡,在图6B中,针对第一电池组30中的一个第一电池单元(即电池6)与第二电池单元40中的多个第二电池单元(即电池12~14)之间进行平衡,在图6C中,针对第一电池组30中的多个第一电池单元(即电池5~7)与第二电池单元40中的多个第二电池单元(即电池12~14)之间进行平衡。其中需进行平衡的在第一电池组的电池单元与第二电池组的电池单元间的平衡可以是双向的,也就是说除了一或多个第一电池单元释能给一或多个第二电池单元外,也可以由一或多个第二电池单元释能给一或多个第一电池单元。
通过监控第一电池组30的多个第一电池单元31、32以及第二电池组40的多个第二电池单元41、42的相对容量,控制单元50即可弹性地决定控制两个电池组中哪些电池单元,同时通过脉波产生器60产生的高频脉波信号以及返驰变压器10进行磁能转换,使第一电池单元31、32与第二电池单元41、42进行能量交换。而在进行能量交换的过程中,控制单元50并依据电池单元的相对容量,判断是否达到平衡。并在第一电池单元31、32与第二电池单元41、42的相对容量达到平衡时,控制脉波产生器60停止传送第一脉波信号OSC1以及第二脉波信号OSC2。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池双向平衡电路,包含有:
返驰变压器;
第一电池单元,通过线圈蜷绕耦接所述返驰变压器,所述第一电池单元与所述返驰变压器间具有第一开关;
第二电池单元,串联所述第一电池单元,所述第二电池单元通过线圈蜷绕耦接所述返驰变压器,所述第二电池单元与所述返驰变压器间具有第二开关,其中所述第一开关以及所述第二开关是高准位导通开关;
控制单元,耦接所述第一开关以及所述第二开关;
脉波产生器,耦接所述控制单元、所述第一开关以及所述第二开关,用来产生彼此互补的第一脉波信号以及第二脉波信号,所述第一脉波信号用来控制所述第一开关的导通频率,所述第二脉波信号用来控制所述第二开关的导通频率;以及
充电泵,耦接在所述控制单元以及所述脉波产生器与所述第一开关以及所述第二开关之间,用来提供导通所述第一开关或所述第二开关的增补电压;
其中在所述第一电池单元的相对容量高于所述第二电池单元的相对容量时,所述控制单元用来致能所述脉波产生器,使所述第一脉波信号导通所述第一开关且由所述返驰变压器将所述第一电池单元的电能转换为磁能,并使所述第二脉波信号导通所述第二开关且由所述返驰变压器将磁能转换为电能供应给所述第二电池单元。
2.如权利要求1所述的电池双向平衡电路,其特征在于,所述电池双向平衡电路另包含第一止逆电路以及第二止逆电路,所述第一止逆电路耦接在所述第一电池单元与所述返驰变压器之间,所述第二止逆电路耦接在所述第二电池单元与所述返驰变压器之间。
3.如权利要求2所述的电池双向平衡电路,其特征在于,其中所述第一止逆电路包含并联的第三开关以及二极管,所述第二止逆电路包含并联的第四开关以及二极管,所述控制单元分别耦接所述第三开关以及所述第四开关。
4.如权利要求1所述的电池双向平衡电路,其特征在于,其中所述控制单元另用来监控所述第一电池单元以及所述第二电池单元的相对容量,并用来在所述第一电池单元以及所述第二电池单元的相对容量达到平衡时,控制所述脉波产生器停止传送所述第一脉波信号以及所述第二脉波信号。
5.如权利要求1所述的电池双向平衡电路,其特征在于,其中所述脉波产生器产生的所述第一脉波信号以及所述第二脉波信号是频率100千赫兹的高频脉波信号。
6.一种电池双向平衡电路,包含有:
返驰变压器;
第一电池组,包含多个彼此串联的第一电池单元,分别通过线圈蜷绕耦接所述返驰变压器,每一个第一电池单元与所述返驰变压器间具有第一开关;
第二电池组,串联所述第一电池组,所述第二电池组包含多个彼此串联的第二电池单元,分别通过线圈蜷绕耦接所述返驰变压器,每一个第二电池单元与所述返驰变压器间具有第二开关,其中所述多个第一开关以及所述多个第二开关是高准位导通开关;
控制单元,耦接每一个第一电池单元的所述第一开关以及每一个第二电池单元的所述第二开关;
脉波产生器,耦接所述控制单元、所述多个第一开关以及所述多个第二开关,用来产生彼此互补的第一脉波信号以及第二脉波信号,所述第一脉波信号用来控制所述多个第一开关的导通频率,所述第二脉波信号用来控制所述多个第二开关的导通频率;以及
充电泵,耦接在所述控制单元以及所述脉波产生器与所述多个第一开关以及所述多个第二开关之间,用来提供导通所述多个第一开关或所述多个第二开关的增补电压;
其中在所述第一电池组的一或多个第一电池单元的相对容量高于所述第二电池组的一或多个第二电池单元的相对容量时,所述控制单元用来致能所述脉波产生器,使所述第一脉波信号导通所述一或多个第一电池单元的所述第一开关且由所述返驰变压器将所述一或多个第一电池单元的电能转换为磁能,并使所述第二脉波信号导通所述一或多个第二电池单元的所述第二开关且由所述返驰变压器将磁能转换为电能供应给所述一或多个第二电池单元。
7.如权利要求6所述的电池双向平衡电路,其特征在于,所述电池双向平衡电路另包含多个第一止逆电路以及多个第二止逆电路,所述多个第一止逆电路分别耦接在所述多个第一电池单元与所述返驰变压器之间,所述多个第二止逆电路分别耦接在所述多个第二电池单元与所述返驰变压器之间。
8.如权利要求7所述的电池双向平衡电路,其特征在于,其中所述多个第一止逆电路分别包含并联的第三开关以及二极管,所述多个第二止逆电路分别包含并联的第四开关以及二极管,所述控制单元分别耦接所述多个第三开关以及所述多个第四开关。
9.如权利要求6所述的电池双向平衡电路,其特征在于,其中所述控制单元另用来监控所述第一电池组的所述多个第一电池单元以及所述第二电池组的所述多个第二电池单元的相对容量,并用来在所述一或多个第一电池单元以及所述一或多个第二电池单元的相对容量达到平衡时,控制所述脉波产生器停止传送所述第一脉波信号以及所述第二脉波信号。
10.如权利要求6所述的电池双向平衡电路,其特征在于,其中所述脉波产生器产生的所述第一脉波信号以及所述第二脉波信号是频率100千赫兹的高频脉波信号。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW102106553 | 2013-02-25 | ||
TW102106553A TWI484723B (zh) | 2013-02-25 | 2013-02-25 | 電池雙向平衡電路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104009506A CN104009506A (zh) | 2014-08-27 |
CN104009506B true CN104009506B (zh) | 2017-06-30 |
Family
ID=51370054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310145692.4A Expired - Fee Related CN104009506B (zh) | 2013-02-25 | 2013-04-24 | 电池双向平衡电路 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9407099B2 (zh) |
CN (1) | CN104009506B (zh) |
TW (1) | TWI484723B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014221867A1 (de) | 2014-10-27 | 2016-04-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Schaltungsanordnung zum aktiven Cell-Balancing eines elektrischen Energiespeichers |
CN109120032B (zh) * | 2018-08-30 | 2023-09-05 | 付雪阳 | 一种储能元件的均压电路 |
TWI697182B (zh) * | 2019-06-19 | 2020-06-21 | 國立臺灣科技大學 | 具有湧浪電流抑制功能之雙向電量平衡系統 |
CN110867921B (zh) * | 2019-11-27 | 2020-12-22 | 河南理工大学 | 一种基于变换器的串联电池组直接均衡方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102447394A (zh) * | 2010-09-30 | 2012-05-09 | 英飞凌科技股份有限公司 | 具有自适应受控整流器布置的回扫转换器 |
CN202333888U (zh) * | 2011-11-24 | 2012-07-11 | 厦门大学 | 一种串联锂电池均衡充电装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2800212B1 (fr) * | 1999-10-21 | 2007-09-14 | Cit Alcatel | Systeme de gestion de charge pour batterie d'accumulateurs electriques et notamment d'une batterie composee de cellules au lithium |
KR101124725B1 (ko) * | 2006-06-15 | 2012-03-23 | 한국과학기술원 | 전하 균일 장치 |
CN101740827B (zh) * | 2009-12-25 | 2015-07-01 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种锂离子动力电池的主动均衡***及其均衡方法 |
US20110140662A1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-06-16 | Guoxing Li | Balancing system for a battery pack |
US8427107B2 (en) * | 2010-06-22 | 2013-04-23 | A 123 Systems, Inc. | System and method for extending the usable capacity of a battery pack via controlling battery current through different current paths |
TWI412205B (zh) * | 2011-01-28 | 2013-10-11 | Acbel Polytech Inc | Battery pack potential balance circuit |
EP2587614A2 (en) * | 2011-08-31 | 2013-05-01 | Sony Corporation | Electric storage apparatus, electronic device, electric vehicle, and electric power system |
TWM441267U (en) * | 2012-03-16 | 2012-11-11 | Univ Southern Taiwan | Modular bidirectional flyback cell balancing circuit |
KR101942970B1 (ko) * | 2012-09-21 | 2019-01-28 | 삼성전자주식회사 | 밸런싱 방법 및 배터리 시스템 |
-
2013
- 2013-02-25 TW TW102106553A patent/TWI484723B/zh not_active IP Right Cessation
- 2013-04-24 CN CN201310145692.4A patent/CN104009506B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-07-03 US US13/934,245 patent/US9407099B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102447394A (zh) * | 2010-09-30 | 2012-05-09 | 英飞凌科技股份有限公司 | 具有自适应受控整流器布置的回扫转换器 |
CN202333888U (zh) * | 2011-11-24 | 2012-07-11 | 厦门大学 | 一种串联锂电池均衡充电装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104009506A (zh) | 2014-08-27 |
US20140239877A1 (en) | 2014-08-28 |
US9407099B2 (en) | 2016-08-02 |
TWI484723B (zh) | 2015-05-11 |
TW201434233A (zh) | 2014-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103915877B (zh) | 锂离子动力电池组均衡控制管理***及其均衡控制方法 | |
CN106849266B (zh) | 一种用于锂电池充放电能源管理的均衡电路 | |
CN205945193U (zh) | 无线数据传输装置的电气*** | |
CN102664433A (zh) | 基于双向dc/dc的电池均衡*** | |
CN104009506B (zh) | 电池双向平衡电路 | |
CN105140998B (zh) | 基于电感储能的串联电池组双向无损均衡电路 | |
CN209088560U (zh) | 一种含反激变换器的电池主动均衡装置 | |
CN107294174A (zh) | 一种电池单体与电池组间均衡电路结构与方法 | |
CN108923508A (zh) | 一种含反激变换器的电池主动均衡装置 | |
TWM484846U (zh) | 鋰電池組主動電荷均衡系統 | |
CN110323801A (zh) | 一种储能***电池模块均衡结构及控制方法 | |
CN103227486A (zh) | 一种电池检测能源回收装置及控制方法 | |
CN206195384U (zh) | 一种可通信的锂电池组智能均衡充放电电路装置 | |
CN209217738U (zh) | 一种含正激变换器的电池主动均衡装置 | |
CN103123991A (zh) | 模块并联的锂系电池 | |
CN109066830A (zh) | 电池组均衡装置、方法、电池组装置和电池组供电的装置 | |
CN103580246A (zh) | 铅酸蓄电池充电电路及充电器 | |
CN202487712U (zh) | 模块并联的锂系电池 | |
CN106300632B (zh) | 直流不间断远程供电*** | |
CN205385295U (zh) | 一种电能总线 | |
CN208581052U (zh) | 继电器驱动控制电路及其制成的光伏储能逆变器 | |
CN102270871A (zh) | 动力电池组气压控制充电式电量均衡*** | |
CN208001169U (zh) | 电池能量均衡装置及*** | |
CN208257438U (zh) | 多电池并联放电装置和*** | |
CN204721043U (zh) | 锂电池主动均衡模块 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170630 Termination date: 20180424 |