一种可实现相邻电池间电能智能转移的电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可实现相邻电池间电能智能转移的电路，包括单体电池BAT1、单体电池BAT2、开关管Q1、开关管Q2、导通二极管D1、导通二极管D2、电感L和CPU控制板；本实用新型专利技术实现了相邻电池间电能相互转移最终达到电池电能均衡的效果，增加了电池使用安全性、使用寿命和使用性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电路，其可以将任意相邻电池间的电量进行智能的转移从而达到电池间能量均衡的目的。
技术介绍
随着电池技术的发展和节能环保的重视和普及，蓄电池具有广泛的应用领域，如电动汽车、通信、UPS、电动助力车、电动工具、新能源存储等领域，因此蓄电池和蓄电池组性能的优劣直接影响着这些行业的发展。由于单体电池电压一般很小，在很多应用场合依然需要多组电池串联使用，以达到足够的输出电压和输出功率。大量研究表明:电池组有效容量受到最小容量的电池单体的限制，电池组中各单体电池之间存在不一致性，随着连续的充放电循环将使某些单体电池的容量加速衰减，不一致性加剧。在没有均衡措施的情况下，只是靠提高充电电压过充或过放进行被动均衡的串联电池组，其寿命远小于单体电池的寿命。
技术实现思路
为了克服上述因为电池组中各个单体电池之间容量不均衡而影响电池寿命的问题，本技术提出一种新的电路，该电路通过CPU控制板控制每个单体电池周围的电路来实现相邻电池间电能相互转移最终达到两个电池电能均衡的目的。本技术解决问题所采用的技术方案是:在每个单体电池上附加一个电路，当充电或者放电过程中相邻电池电能不均衡时，通过CPU控制板控制电能较高的电池周围电路开启，给电路中储能电感进行充电，即该电池对储能电感放电，直到储能电感充满电能为止，CPU控制板关闭前面电路并开启另外一个电路，将储能电感电能释放给电能较低的电池，反复上述过程直到相邻电池的电能达到相等，从而实现相邻电池间电能智能转换而达到均衡的目的。本技术包括BAT1、BAT2、Ql、Q2、D1、D2、L和CPU控制板。所述的BATl和BAT2是电池组中的任意两节相邻的单体电池，所述的Ql和Q2是开关电源中普遍使用的开关管，所述的Dl和D2是开关电源中普遍使用的导通二极管，所述的L是电感，可用做电路中作为储能和释放电能的作用。BATl、Q1、D1、L根据图中的连接方式可以组成一个简单的BUCK电路，BAT2、Q2、D2、L根据图中的连接方式可以组成一个简单的BOOST电路，两种电路都可以实现DC/DC的开关直流降压或升压的转换，可以消耗单体电池的电能储存于电路中的电感里。所述的CPU控制板即为一个控制单元，现在其技术相当成熟，运用其采集功能和控制功能，采集图中电路电压点U0、U1、U2的数值，通过给开关管发送脉冲信号来实现控制电路开启和关闭的功能。本技术设计的有益效果是采用简单的电路分别并在每个单体电池上，通过CPU控制板检测电池并且控制电路，设计简单，控制方便，还提高电池成组运用技术，改善电池组工作环境和使用工况，使电池在使用中进行维护和保养，有效提高电池组的使用寿命O【附图说明】图1为本技术电路系统连接示意图。【具体实施方式】下面结合【附图说明】本技术的【具体实施方式】。如图1所示，一种可实现相邻电池间电能智能转移的电路由单体电池BAT1、单体电池BAT2、开关管Ql、开关管Q2、导通二极管Dl、导通二极管D2、电感L和CPU控制板组成。该电路中单体电池BATl的正极连接在开关管Ql的发射极上，开关管Ql的集电极与电感L的一端相连接，导通二极管Dl并联接在开关管Ql的发射极和集电极上，开关管Ql的基极接收来之CPU控制板的脉冲控制信号1，电感L的另一端连接上单体电池BATl的负极，如此形成一个BUCK电路。同样，该电路中单体电池BAT2的负极连接在开关管Q2的发射极上，开关管Q2的集电极与电感L的一端相连接，导通二极管D2并联接在开关管Q2的发射极和集电极上，开关管Q2的基极接收来之CPU控制板的脉冲控制信号2，电感L的另一端连接上单体电池BAT2的正极，如此形成一个BOOST电路。上述BUCK电路与BOOST电路通过电感L连接成图1所示电路。CPU控制板始终对电池组中单体电池的电压进行检测，如图1中相邻电池BATl和BAT2的电压点UO、UU U2，UO和Ul的差值UOl即为单体电池BATl的电压值，同样，Ul和U2的差值U12即为单体电池BAT2的电压值。当CPU控制板检测出BATl的电压大于BAT2的电压，即U01> U12，证明BATl的电能较多，此时CPU控制板检发出一个控制信号I到开关管Ql的基极，BUCK电路将会将BATl的电能释放储存在电感L上，直到电感L储电满为止，CPU控制板中断控制信号1，发出控制信号2到开关管Q2的基极，BOOST电路将会将电感L上储存的电能向BAT2充。同理，如果CPU控制板检测出BATl的电压小于BAT2的电压，即U01〈 U12，证明BAT2的电能较多，此时CPU控制板检发出一个控制信号2到开关管Q2的基极，BOOST电路将会将BAT2的电能释放储存在电感L上，直到电感L储电满为止，CPU控制板中断控制信号2，发出控制信号I到开关管Ql的基极，BUCK电路将会将电感L上储存的电能向BATl充。上述两种可能的过程都是实现了两个相邻的且电能不均衡的电池间电能的转移，如此反复，直到两电池电能相互均衡。多组电池的串联使用，如果电池间电能不均衡将产生有的电池充电时过充有的充不满，这样对电池来说不安全，直接关系到电池使用的安全性、使用的寿命和使用性能，本技术正是有效地解决了上述问题，而且电路技术简单方便、易实现、可靠性高且成本低。【主权项】1.一种可实现相邻电池间电能智能转移的电路，包括单体电池BAT1、单体电池BAT2、开关管Q1、开关管Q2、导通二极管D1、导通二极管D2、电感L和CPU控制板，其特征在于:单体电池BATl的正极连接在开关管Ql的发射极上，开关管Ql的集电极与电感L的一端相连接，导通二极管Dl并联接在开关管Ql的发射极和集电极上，开关管Ql的基极接收来之CPU控制板的脉冲控制信号1，电感L的另一端连接上单体电池BATl的负极，如此形成一个BUCK电路；单体电池BAT2的负极连接在开关管Q2的发射极上，开关管Q2的集电极与电感L的一端相连接，导通二极管D2并联接在开关管Q2的发射极和集电极上，开关管Q2的基极接收来之CPU控制板的脉冲控制信号2，电感L的另一端连接上单体电池BAT2的正极，如此形成一个BOOST电路；上述的BUCK电路和BOOST电路通过电感L连接形成一个能够实现相邻电池间电能相互转移最终达到电池电能均衡的电路。【专利摘要】本技术公开了一种可实现相邻电池间电能智能转移的电路，包括单体电池BAT1、单体电池BAT2、开关管Q1、开关管Q2、导通二极管D1、导通二极管D2、电感L和CPU控制板；本技术实现了相邻电池间电能相互转移最终达到电池电能均衡的效果，增加了电池使用安全性、使用寿命和使用性能。【IPC分类】H02J7-00【公开号】CN204271709【申请号】CN201420839339【专利技术人】万鸿浩, 张龙璠, 杨晓川 【申请人】南京中港电力科技有限公司【公开日】2015年4月15日【申请日】2014年12月26日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现相邻电池间电能智能转移的电路，包括单体电池BAT1、单体电池BAT2、开关管Q1、开关管Q2、导通二极管D1、导通二极管D2、电感L和CPU控制板，其特征在于：单体电池BAT1的正极连接在开关管Q1的发射极上，开关管Q1的集电极与电感L的一端相连接，导通二极管D1并联接在开关管Q1的发射极和集电极上，开关管Q1的基极接收来之CPU控制板的脉冲控制信号1，电感L的另一端连接上单体电池BAT1的负极，如此形成一个BUCK电路；单体电池BAT2的负极连接在开关管Q2的发射极上，开关管Q2的集电极与电感L的一端相连接，导通二极管D2并联接在开关管Q2的发射极和集电极上，开关管Q2的基极接收来之CPU控制板的脉冲控制信号2，电感L的另一端连接上单体电池BAT2的正极，如此形成一个BOOST电路；上述的BUCK电路和BOOST电路通过电感L连接形成一个能够实现相邻电池间电能相互转移最终达到电池电能均衡的电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万鸿浩，张龙璠，杨晓川，
申请(专利权)人：南京中港电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32