一种电池组降压方法及降压电路技术

本发明专利技术公开一种电池组降压方法及降压电路，该电路包括：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，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，闭合一开关组合；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。本发明专利技术可降低转换损耗，减少转换电路产生的干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种电池组降压方法及降压电路
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术可降低转换损耗，减少转换电路产生的干扰。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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；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。作为进一步优选的方案，还包括电压检测单元，所述电压检测单元的检测端与所述输出电容和所述正极开关的第一端的公共点连接，所述电压检测单元的输出端与所述控制中心的检测输入端连接。作为进一步优选的方案，所述单元检测单元包括第一电阻、第二电阻、采样电阻、第一电容及供电电源；所述供电电源经所述第一电阻、所述第二电阻接地；所述采样电阻的一端与所述输出电容连接，另一端与所述第一电阻和所述第二电阻的公共点连接；所述第一电容与所述第二电阻并联连接；所述所述第一电阻和所述第二电阻的公共点还与所述控制中心的检测输入端连接。作为进一步优选的方案，所述输出电容由若干个单体电容以并联方式连接组成。作为进一步优选的方案，所述正极开关和所述负极开关为继电器或MOS管。本专利技术相比于现有技术的优点及有益效果如下：1、本专利技术为一种电池组降压方法及降压电路，由于正极开关、负极开关和控制中心所产生的功耗很低，所以基本没有产生转换损耗，提高了转换效率。并且随着负载电流的增大，该降压电路转换效率更高，相比于现有的压降电路，能量损失更低。2、本专利技术提供一种电池组降压电路，通过输出电容减少转换电路产生的电压干扰，提高该压降电路的稳定性。3、本专利技术提供一种电池组降压电路设有控制中心，可以交替控制所有的正极开关和负极开关通断，以使每个单体电池可以有均匀的充放电时间，避免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。4、本专利技术提供一种电池组降压电路设有输出电容，并且输出电容根据输出电流的大小可并联多个单体电容，从而该电路比传统压降电路转换纹波更小，进一步减少转换电路产生的干扰。5、一种电池组降压电路还设有电压检测单元，可以对每个单体电池或分组后的电池进行电压检测，根据检测的电压来确定工作时，正极开关和负极开关闭合时间的长度。6、本专利技术的电池组降压电路的电路设计简单合理，可以提高降压电路的稳定性和安全性。附图说明图1为本专利技术实施例的电池组压降电路的原理框图；图2为本专利技术实施例的电池组降压电路的电路图；图3为本专利技术实施例的电池组降压方法的流程图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组降压方法，其特征在于，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(100)；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(100)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(100)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。

【技术特征摘要】
1.一种电池组降压方法，其特征在于，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(100)；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(100)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(100)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。2.根据权利要求1所述的电池组降压方法，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的电池组降压方法，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的电池组降压方法，其特征在于，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。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王延聪，
申请(专利权)人：惠州市蓝微新源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44