被动式均衡电路及相应的被动式均衡方法技术

本发明专利技术公开了一种被动式均衡电路，其包括多个储能单元、多个均衡单元和分时控制器。所述多个储能单元串联在一起。每一个均衡单元分别与一个对应的储能单元相连，以采集所述对应的储能单元的电压，从而确定是否对所述对应的储能单元执行均衡操作，并在需要执行均衡操作时对所述对应的储能单元执行均衡操作。所述分时控制器连接所述多个均衡单元，以根据需要执行均衡操作的均衡单元的数目，而分时段地控制所述需要执行均衡操作的均衡单元对所述对应的储能单元分时段地执行均衡操作。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种被动式均衡电路，其包括多个储能单元、多个均衡单元和分时控制器。所述多个储能单元串联在一起。每一个均衡单元分别与一个对应的储能单元相连，以采集所述对应的储能单元的电压，从而确定是否对所述对应的储能单元执行均衡操作，并在需要执行均衡操作时对所述对应的储能单元执行均衡操作。所述分时控制器连接所述多个均衡单元，以根据需要执行均衡操作的均衡单元的数目，而分时段地控制所述需要执行均衡操作的均衡单元对所述对应的储能单元分时段地执行均衡操作。【专利说明】
本专利技术涉及储能产品的管理系统，特别是涉及在多个储能单元中实现能量均衡的被动式均衡电路和相应的被动式均衡方法。
技术介绍
储能产品，例如电池或者类似电池的其他能量储存产品，广泛地应用在各类电子产品中。以下以电池为例，一个电池组通常包括多个相互串联的电池，由于每一个电池在充电状态、阻抗和温度特性等各方面的差异，其会造成这些电池之间的不均衡。这种不均衡现象将使得整个电池组的容量减小、寿命缩短。因此，目前已经设计出均衡电路以对多个串联的电池进行调节，从而保持电池组的容量，延长电池组的寿命。而被动式均衡电路因为成本低廉、结构简单而得到了广泛地应用。图1为一种现有的被动式均衡电路的示意图。如图1所示，现有的被动式均衡电路包括100包括多个串联的电池110和多个均衡单元120，其中每一个电池110分别与一个对应的均衡单元120相连。每一个均衡单元120包括比较器121、均衡启动电压源122、均衡电阻123和开关元件124。其中，比较器121的一个输入端电性连接对应的电池110以采集对应电池110的电压，而其另一个输入端电性连接均衡启动电压源122，从而将对应电池110的电压与均衡启动电压源122所提供的均衡启动电压进行比较，以产生相应的控制信号。均衡电阻123和开关元件124并联在对应电池110的正、负电极端，从而构成一个均衡回路，且开关元件124进一步连接比较器121的输出端以接收比较器121所产生的控制信号，从而根据控制信号而确定开关元件124是否导通，即均衡电阻123、开关元件124所构成的均衡回路是否对对应的电池110执行均衡操作。在充电过程中，均衡单元120中的比较器121采集对应电池110的电压，并与均衡启动电压源122所提供的均衡启动电压进行比较。如果所采集的对应电池110的电压高于均衡启动电压，则比较器121所发出的控制信号控制开关元件124闭合，均衡电阻123和开关元件124所构成的均衡回路开启，以利用均衡电阻123对对应电池110进行放电，以消耗对应电池110的电量。也就是说，电池组中的各个电池110，在充电过程中，电量状态越高的电池110越早到达均衡启动电压，其对应的均衡回路开启的时间也越长，消耗的电量也越多，从而达到了电池组中的各个电池110的电量均衡的目的。但是，现有的被动式均衡电路100由于各个电池110中多余的电量会被对应的均衡电阻123消耗，所以被动式均衡电路100工作时会散发出大量的热量，特别是当被动式均衡电路100中有比较多的电池110的电压高于均衡启动电压源122所提供的均衡启动电压，需要对其执行均衡操作时，则发热量会相应地增加，散热的问题比较严重。因此现有的被动式均衡电路100的均衡电流不能太大,其均衡能力有限。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种新的被动式均衡电路，其能够减小均衡电流，减少发热量。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是:提供一种被动式均衡电路，其包括多个储能单元、多个均衡单元和分时控制器。所述多个储能单元串联在一起。每一个均衡单元分别与一个对应的储能单元相连，以采集所述对应的储能单元的电压，从而确定是否对所述对应的储能单元执行均衡操作，并在需要执行均衡操作时对所述对应的储能单元执行均衡操作。所述分时控制器连接所述多个均衡单元，以根据需要执行均衡操作的均衡单元的数目，而分时段地控制所述需要执行均衡操作的均衡单元对所述对应的储能单元分时段地执行均衡操作。其中，每一个均衡单元分别包括均衡控制单元和均衡回路单元。所述均衡控制单元连接所述对应的储能单元，以采集所述对应的储能单元的电压，从而确定是否对所述对应的储能单元执行均衡操作。所述均衡回路单元并联于所述对应的储能单元，以在所述均衡控制单元确定需要对所述对应的储能单元执行均衡操作时，对所述对应的储能单元执行均衡操作。其中，所述均衡控制单元分别包括均衡启动电压源和比较器。所述均衡启动电压源电性连接所述对应的储能单元的负电极端。所述比较器的第一输入端电性连接所述对应的储能单元的正电极端，其第二输入端电性连接所述均衡启动电压源，而其输出端电性连接所述分时控制。其中，所述比较器采集所述对应的储能单元的电压，并与所述均衡启动电压源所提供的均衡启动电压进行比较，以在所述比较器的输出端输出对应的第一控制信号。其中，所述均衡回路单元包括均衡电阻和开关元件。所述开关元件与所述均衡电阻串联在一起，且串联在一起的所述均衡电阻和所述开关元件并联在所述对应的储能单元的负电极端和正电极端之间。其中，所述开关元件接收所述分时控制器所发出的第二控制信号，以决定是否开启所述均衡回路单元对所述对应的储能单元执行均衡操作。其中，所述储能单元包括锂离子蓄电池、锂聚合物电池、铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、或者超级电容。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是:提供一种被动式均衡方法，其包括采集多个储能单元的电压，以确定所述多个储能单元中的哪些需要被执行均衡操作；根据需要执行均衡操作的储能单元的数目，而分时控制对应的均衡单元而对需要执行均衡操作的储能单元分时段地执行均衡操作。其中，所述采集多个储能单元的电压以确定所述多个储能单元中的哪些需要被执行均衡操作的步骤包括分别采集每一个储能单元的电压；将采集的每一个储能单元的电压与均衡启动电压进行比较；当上述比较结果表示采集的该储能单元的电压大于所述均衡启动电压时，则确定该储能单元需要被执行均衡操作。本专利技术的有益效果是:区别于现有技术的情况，本专利技术的被动式均衡电路和相应的被动式均衡方法可以利用分时控制器而分时段地开启需要执行均衡操作的均衡单元中的均衡回路单元，从而分时段地对对应的储能单元执行均衡操作，因此在本专利技术中，可以减小每一个需要执行均衡操作的均衡单元在执行均衡操作时的均衡电流，从而减少了发热量，则不管有多少个储能单元被执行均衡操作，其发热量并不会增加，从而最大程度地利用整个系统的散热能力。【专利附图】【附图说明】图1是一种现有的被动式均衡电路的示意图；图2是本专利技术实施例的被动式均衡电路的示意图。【具体实施方式】为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的被动式均衡电路及被动式均衡方法其【具体实施方式】、方法、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如下。有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过【具体实施方式】的说明，当可对本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本专利技术加以限制。图2为本专利技术实施例的被动式均衡电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被动式均衡电路，其特征在于，包括：多个储能单元，其中所述多个储能单元串联在一起；多个均衡单元，每一个均衡单元分别与一个对应的储能单元相连，以采集所述对应的储能单元的电压，从而确定是否对所述对应的储能单元执行均衡操作，并在需要执行均衡操作时对所述对应的储能单元执行均衡操作；分时控制器，连接所述多个均衡单元，以根据需要执行均衡操作的均衡单元的数目，而分时段地控制所述需要执行均衡操作的均衡单元对所述对应的储能单元分时段地执行均衡操作。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵建华，
申请(专利权)人：东莞赛微微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44