多串组合可充电电池的能量均衡及充电保护电路制造技术

一种多串可充电电池的能量均衡和充电保护电路，属于串联电池组均衡充电领域。将稳压二极管负极连接到从电池组+端开始电池单元的正极，正极连接到相邻或间隔的另一电池单元的负极，多个稳压二极管构成网络同时电池组两端布置分流电路。利用稳压二极管当反向电压达到某一特定值时，将出现反向击穿现象的特性，在充电上限电压附近分流充电电流，从而达到各个单元电压基本一致的均衡状态，同时还可以达到防止电池过充的目的。本方案解决了直接在电池单元并联低反向击穿电压特征值稳压二极管带来的漏电流过大问题，和现有方案相比降低了成本、提高了可靠性。组合中串联单元数量越多，降低成本的效果越显著。

Energy Balance and Charging Protection Circuit for Multi-Series Combination Rechargeable Batteries

The utility model relates to an energy balance and charging protection circuit for multi-series rechargeable batteries, which belongs to the field of balanced charging for series batteries. The voltage regulated diode negative pole is connected to the positive pole of the battery unit starting from the battery pack + terminal, and the positive pole is connected to the negative pole of another battery unit adjacent or spaced. Multiple voltage regulated diodes form a network and shunt circuits are arranged at both ends of the battery pack. When the reverse voltage of the regulated diode reaches a certain value, the reverse breakdown phenomenon will occur. The charging current will be shunted near the charging upper limit voltage, so that the voltage of each unit can be basically uniform, and the purpose of preventing the battery from overcharging can also be achieved. The scheme solves the problem of excessive leakage current caused by low reverse breakdown voltage characteristic voltage regulator diodes directly connected in parallel in battery cells, and reduces the cost and improves the reliability compared with the existing schemes. The more the number of series units in the combination, the more significant the effect of cost reduction.

【技术实现步骤摘要】
多串组合可充电电池的能量均衡及充电保护电路
本专利技术涉及串联电池组均衡充电领域，尤其是多串组合可充电电池的能量均衡和充电保护电路。
技术介绍
可充电电池被广泛应用于电子设备、动力、储能等领域的能源储存和供给。为了满足应用领域的要求，通常需要对电池进行串联组合以提高电池组的电压，达到与用电器匹配的目的。由于各个电池单元的容量、自放电等特性存在差异，在使用过程中可能会出现串联的各个电池单元荷电态不均衡的情况，如果不加以控制，将导致电池组的性能受损甚至出现安全性问题。因此除去镍镉、镍氢等可以通过电池内部气体反应调节荷电态的电池品种外，通常电池组(特别是锂离子电池组)都需要一个能量均衡电路。常规的能量均衡电路由模数转换元件构成的各电池单元电压测量电路、单片机构成的控制电路、耗能/能量转化元件及开关装置构成的执行电路三个部分组成，结构复杂、成本较高。张禹在(《闽江学院报》2015年第5期P49)提出一种低成本串联锂离子电池组充电均衡电路，对提前完成充电的电池单元，用分流器来减少其通过的充电电流，使之保持恒压充电，从而最终达到各单元的能量均衡。所述分流器由稳压管和运算放大器、三极管、电阻等元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多串可充电电池的能量均衡和充电保护电路，包括由n个电池单元串联构成的电池组以及包含多个稳压二极管构成的均衡和充电保护电路；其特征在于：至少有m只稳压二极管按如下连接：第1只稳压二极管负极连接到从电池组+端开始第k只电池单元的正极，正极连接到第(k+q)只电池单元的负极；第2只稳压二极管负极连接到从电池组+端开始第k+1只电池单元的正极，正极连接到第(k+q+1)只电池单元的负极；…第m只稳压二极管负极连接到从电池组+端开始第(k+m‑1)只电池单元的正极，正极连接到第k+q+m‑1只电池单元的负极；其中n为大于等于3的自然数，m为大于等于2且小于等于(n‑1)的自然数，q为大于等于1且...

【技术特征摘要】
1.一种多串可充电电池的能量均衡和充电保护电路，包括由n个电池单元串联构成的电池组以及包含多个稳压二极管构成的均衡和充电保护电路；其特征在于：至少有m只稳压二极管按如下连接：第1只稳压二极管负极连接到从电池组+端开始第k只电池单元的正极，正极连接到第(k+q)只电池单元的负极；第2只稳压二极管负极连接到从电池组+端开始第k+1只电池单元的正极，正极连接到第(k+q+1)只电池单元的负极；…第m只稳压二极管负极连接到从电池组+端开始第(k+m-1)只电池单元的正极，正极连接到第k+q+m-1只电池单元的负极；其中n为大于等于3的自然数，m为大于等于2且小于等于(n-1)的自然数，q为大于等于1且小于等于(n-m)的自然数，k为大于等于1且小于等于(n-q-1)的自然数。2.权利要求1所述的一种多串可充电电池的能量均衡和充电保护电路；其特征在于，所述稳压二极管按如下方式连接：第1只稳压二极管负极连接到电池组+端开始第1只电池单元的正极，正极连接到电池组+端开始第2只电池单元的负极；第2只稳压二极管负极连接到电池组+端开始第2只电池单元的正极，正极连接到电池组+端开始第3只电池单元的负极；…第(n-1)只稳压二极管负极连接到电池组+端开始第(n-1)只电池单元的正极，正极连接到电池组+端开始第n只电池单元的负极；其中n≥3。3.根据权利要求2所述的一种多串可充电电池的能量均衡和充电保护电路，其特征在于：在电池组+端开始第1只电池单元和第n只电池单元的正负极之间并联...

【专利技术属性】
技术研发人员：高学锋，吕成学，赵文娟，吴江峰，陈瑶，
申请(专利权)人：上海德朗能动力电池有限公司，宁波奉化德朗能动力电池有限公司，德朗能张家港动力电池有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31