用于控制电流的设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种用于控制电流的设备和方法。根据本发明专利技术的用于控制电流的设备包括：用于生产脉冲宽度调制(PWM)信号的PWM信号生成单元；第一开关单元，所述第一开关单元与PWM信号生成单元连接，并且被配置为接收PWM信号并且生成与PWM信号对应的开关控制信号；第二开关单元，所述第二开关单元与所述第一开关单元连接，并且被配置为接收开关控制信号并且根据所述开关控制信号连接或阻断从整流器到电池的电流流动；和电流减小单元，所述电流减小单元与第二开关单元连接，并且被配置为减小通过第二开关单元的电流的电流值并且将具有减小的电流值的电流提供给电池。小的电流值的电流提供给电池。小的电流值的电流提供给电池。

【技术实现步骤摘要】
用于控制电流的设备和方法
[0001]本申请是于2016年10月20日进入中国国家阶段的、PCT申请号为PCT/KR2015/011211、国际申请日为2015年10月22日、中国申请号为201580020689.7、专利技术名称为“用于控制电流的设备和方法”的申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求于2014年10月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2014
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0143654的优先权，其全部内容通过应用并入本文。


[0004]本专利技术涉及一种用于控制电流的设备和方法，并且更具体地，涉及如下的用于控制电流的设备和方法：生成脉冲宽度调制(PWM)信号，通过与PWM信号对应的开关控制信号控制P通道场效应晶体管(FET)，减小通过P通道FET的电流的电流值，并且将具有减小的电流值的电流提供给电池，由此控制电流使得大量的电流不突然地从整流器流向电池，并且因此防止电池故障等问题。

技术介绍

[0005]根据产品组和电气特性，具有诸如高能量密度的高应用易用性的二次电池已经被广泛地应用于由电驱动源驱动的电动车辆(EV)、混合动力车辆(HV)等或用于家庭或工业和便携设备的、使用中型或大型电池的能量储存系统(ESS)、不间断电源系统(UPS)等。
[0006]作为环境友好并且由于能够创新性地减少化石燃料的使用，这是其主要优点，同时在使用能源时不生成副产品从而提升能量效率的新能源，二次电池吸引了关注。
[0007]应用于EV或能量储存源的电池通常以这样的形式使用，其中多个单元二次电池单元被组合，从而提升对高容量环境的适用性，然而，其基本不应用于二次电池作为便携终端等的电池实现的情况中。
[0008]通常，用于给电池充电的电源是直流电流，并且通过电动机等生成和产生的电源是交流电流。相应地，为了给电池充电，将生成和产生的交流电源转换成直流电源是必要的，并且整流器执行该转换。也就是说，电池通过整流器接收充电所需要的电流。
[0009]在锂二次电池之前，在现有技术中的用于车辆等的铅蓄电池的情况中，铅蓄电池的内阻高并且因此在充电期间流进电池的电流的电流值不大，使得没有针对在电池中发生问题的考虑，并且因此不需要限制电流流进电池的电流控制功能。相应地，与现有技术中的铅蓄电池连接的整流器不具有电流控制功能。
[0010]与此相反，在用于EV等的近来的锂二次电池的情况中，锂二次电池的内阻低并且因此在充电期间流进电池的电流的电流值大，使得需要限制电流值的电流控制功能。
[0011]相应地，在期望用锂二次电池替代使用现有铅蓄电池的设备中的铅蓄电池的情况中，存在由于不存在电流控制功能因而造成不可能容易地替代铅蓄电池的问题。
[0012]此外，在由于高容量等的需要使用通过并联连接多个电池的多个电池设备中，整流器难以控制电流，使得需要单独地执行电流控制功能以便保护电池。

技术实现思路

[0013]技术问题
[0014]本专利技术为提供用于下述控制电流的设备和方法而作出，其生成脉冲宽度调制(PWM)信号、通过与PWM信号对应的开关控制信号控制P通道场效应晶体管(FET)，减小通过P通道FET的电流的电流值，并且将具有减小的电流值的电流提供给电池，由此控制电流使得大量的电流不突然地从整流器流向电池，并且因此防止电池故障等问题。
[0015]技术解决方案
[0016]本专利技术的示例性实施例提供了一种用于控制电流的设备，包括：
[0017]脉冲宽度调制(PWM)信号生成单元，所述PWM信号生成单元被配置为生成PWM信号；第一开关单元，所述第一开关单元与PWM信号生成单元连接，并且被配置为接收PWM信号并且生成与PWM信号对应的开关控制信号；第二开关单元，所述第二开关单元与第一开关单元连接，并且被配置为接收开关控制信号并且根据开关控制信号连接或阻断从整流器到电池的电流流动；以及电流减小单元，所述电流减小单元与第二开关单元连接，并且被配置为减小通过第二开关单元的电流的电流值并且将具有减小的电流值的电流提供给电池。
[0018]设备可以进一步包括：电池电压测量单元，所述电池电压测量单元被配置为测量电池的电压，和整流器电压测量单元，所述整流器电压测量单元被配置为测量整流器的电压，其中当整流器的电压高于电池的电压时，PWM信号生成单元可以传输PWM信号。
[0019]设备可以进一步包括电流测量单元，所述电流测量单元被配置为测量通过电流减小单元并且流进电池中的电流，其中PWM信号生成单元可以在测量的电流值等于或大于预定的电流值时减小PWM信号的脉冲宽度，并且当测量的电流值小于预定的电流值时增大PWM信号的脉冲宽度。
[0020]设备可以进一步包括温度测量单元，所述温度测量单元被配置为测量第二开关单元的温度，其中PWM信号生成单元可以在测量的温度高于预定的温度时减小PWM信号的脉冲宽度。
[0021]第一开关单元可以包括NPN型晶体管。
[0022]第二开关单元可以包括P通道场效应晶体管(FET)。
[0023]电流减小单元可以是降压转换器，该降压转换器去除通过第二开关单元的电流的波形的高频分量，并且输出电流的电流值的平均值作为电流值，在所述电流中高频分量被去除。
[0024]本专利技术的另一示例性实施例提供了一种控制电流的方法，包括：通过脉冲宽度调制(PWM)信号生成单元生成PWM信号；通过与PWM信号生成单元连接的第一开关单元接收PWM信号并且生成与PWM信号对应的开关控制信号；通过与第一开关单元连接的第二开关单元接收开关控制信号并且根据开关控制信号连接或阻断从整流器到电池的电流流动；以及通过与第二开关单元连接的电流减小单元减小通过第二开关单元的电流的电流值并且将具有减小的电流值的电流提供给电池。
[0025]方法可以进一步包括：通过电池电压测量单元测量电池的电压；通过整流器电压测量单元测量整流器的电压；并且当整流器的电压高于电池的电压时，通过PWM信号生成单元传输PWM信号。
[0026]方法可以进一步包括：通过电流测量单元测量通过电流减小单元并且流进电池中
的电流值；并且当测量的电流值等于或大于预定的电流值时，通过PWM信号生成单元减小PWM信号的脉冲宽度，并且当测量的电流值小于预定的电流值时，通过PWM信号生成单元增大PWM信号的脉冲宽度。
[0027]方法可以进一步包括：通过温度测量单元测量第二开关单元的温度；并且当测量的温度高于预定的温度时，通过PWM信号生成单元减小PWM信号的脉冲宽度。
[0028]第一开关单元可以包括NPN型晶体管。
[0029]第二开关单元可以包括P通道场效应晶体管(FET)。
[0030]电流减小单元可以是降压转换器，该降压转换器去除通过第二开关单元的电流的波形的高频分量，并且输出电流的电流值的平均值作为电流值，在所述电流中高频分量被去除。
[0031]有利效果<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制电流的设备，包括：脉冲宽度调制(PWM)信号生成单元，所述PWM信号生成单元被配置为生成PWM信号；第一开关单元，所述第一开关单元与所述PWM信号生成单元连接，并且被配置为接收所述PWM信号并且生成与所述PWM信号对应的开关控制信号；第二开关单元，所述第二开关单元与所述第一开关单元连接，并且被配置为接收所述开关控制信号并且根据所述开关控制信号连接或阻断从整流器到电池的电流流动；以及电流减小单元，所述电流减小单元与所述第二开关单元连接，并且被配置为减小通过所述第二开关单元的电流的电流值并且将具有减小的电流值的电流提供给所述电池，其中所述第二开关单元包括P通道场效应晶体管(FET)和两个电阻器，在所述第二开关单元中，栅极与所述第一开关单元连接，源极与所述整流器连接，并且漏极与所述电流减小单元连接，并且当所述PWM信号为高时，所述第一开关单元变为导通状态，使得电压被施加到所述两个电阻器，在电压被施加到所述P通道FET的所述栅极和所述源极的同时，LOW被作为所述开关控制信号输入到所述栅极中，并且所述P通道FET变为导通状态，并且当所述PWM信号为低时，所述第一开关单元变为截止状态，使得所述P通道FET也变为截止状态。2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：电池电压测量单元，所述电池电压测量单元被配置为测量所述电池的电压；以及整流器电压测量单元，所述整流器电压测量单元被配置为测量所述整流器的电压，其中当所述整流器的电压高于所述电池的电压时，所述PWM信号生成单元传输所述PWM信号。3.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：电流测量单元，所述电流测量单元被配置为测量通过所述电流减小单元并且流进所述电池中的电流值其中当所测量的电流值等于或大于预定的电流值时，所述PWM信号生成单元减小所述PWM信号的脉冲宽度，并且当所测量的电流值小于所述预定的电流值时，所述PWM信号生成单元增大所述PWM信号的脉冲宽度。4.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：温度测量单元，所述温度测量单元被配置为测量所述第二开关单元的温度，其中当所测量的温度高于预定的温度时，所述PWM信号生成单元减小所述PWM信号的脉冲宽度。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一开关单元包括NPN型晶体管。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述电流减小单元是降压转换器，所述降压转换器去除通过所述第二开关单元的电流的波形的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵镛玟，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：