用于平衡电池组单元电池的电荷容量的设备和方法技术

用于平衡电池组单元电池的电荷容量的设备包括：电压感测和放电电路以及电压平衡单元。其中该电压感测和放电电路包括具有单元电池的组的电池组电池；切换单元，该切换单元用于将每个电池组单元电池的两个端子选择性地连接至导线；电容器，该电容器被连接至导线；电压放大单元，该电压放大单元经由第一开关连接至电容器的两个端子；以及放电电阻，该放电电阻经由第二开关连接至电容器的两个端子。该电压平衡单元用于在第一开关的导通状态下控制切换单元以将每个电池组单元电池的两个端子连接至导线并且然后通过电压放大单元感测每个电池组单元电池的电压，并且在第一开关的截止状态下控制切换单元以对电容器充电要求平衡的单元电池的电压并且然后导通第二开关以通过放电电阻放电电容器的充电的电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，并且更加具体地涉及可以使用感测被包括在电池组电池中的每个电池组单元电池的电压的感测电路平衡 每个电池组单元电池的电荷容量的。
技术介绍
通常，蓄电池组电池包括镍镉电池组电池、镍氢电池组电池、锂离子电池组电池以 及锂离子聚合物电池组电池。此种蓄电池组电池被分类为锂基电池组电池和镍氢基电池组 电池。锂基电池组电池主要用于诸如数码照相机、PDVD、 MP3P、蜂窝电话、PDA、便携式游戏 装置、电动工具以及电动自行车的小型产品，并且镍氢基电池组电池主要应用于并且用于 需要高输出的诸如电动汽车和混合电动汽车的大型产品。 同时，为了驱动电动汽车或者混合电动汽车，应运行要求高输出的电机。为此，在 电动汽车或者混合电动汽车中采用的电池组电池使用从串联或者并联连接的一组多个单 元电池输出的电力作为电源。 然而，在多个单元电池被连接在电池组电池中的情况下，在单元电池被重复地充 电和放电之后单元电池的电荷容量当中可能存在不同。如果继续充电/放电而不管此种电 荷容量不同，那么单元电池中的一些进入过充电或者过放电状态，这可以扰乱将稳定电力 提供给负荷(例如，电机)。 为了解决此问题，已经提出用于持续地监测电池组单元电池的电荷容量并且然后 将电池组单元电池的电荷容量平衡到恒定水平的各种电路并且这些电路被用于电池组电 池管理系统。 为了平衡电池组单元电池的电荷容量，要求感测每个电池组单元电池的电荷电 压。传统上，分别地构造用于感测每个电池组单元电池的电荷电压的电路和用于平衡每个 电池组单元电池的电荷容量的电路是通常的情况。然而，如果分别构造电荷电压感测电路 和电荷容量平衡电路，那么每个电路应单独地使用分别的元件，这引起各种问题(例如，增 加成本，增加故障率)。因此，迫切需要使用简单的电路构造以低成本有效地平衡电池组单 元电池的电荷容量的方案。
技术实现思路
技术问题 本专利技术被设计为解决现有技术的问题，并且因此本专利技术的目的是提供可以使用简 单的电路构造同时感测电荷电压并且平衡每个电池组单元电池的电荷容量的用于平衡电 池组电池的电荷容量的设备和方法。 为了完成上述目的，本专利技术提供了用于平衡电池组单元电池的电荷容量的设备， 其包括电压感测和放电电路以及电压平衡单元，其中该电压感测和放电电路包括具有单 元电池的组的电池组电池；切换单元，该切换单元用于将单元电池的组的每个电池组单元4电池的端子选择性地连接至第一和第二导线；电容器，该电容器并联地连接至第一和第二导线；电压放大单元，该电压放大单元经由第一开关连接至电容器的两个端子；以及放电电阻，该放电电阻经由第二开关串联地连接至电容器的两个端子，并且该电压平衡单元用于在第一开关的导通状态下控制切换单元以将单元电池的组的每个电池组单元电池的两个端子连接至第一和第二导线并且然后通过电压放大单元感测每个电池组单元电池的电压，以及在第一开关的截止状态下控制切换单元以对电容器充电要求放电以平衡电荷容量的单元电池的电压并且然后导通第二开关以通过放电电阻放电电容器的充电的电压。 优选地，电压平衡单元包括A/D转换器，该A/D转换器用于将从电压放大单元输出的模拟电压信号转换为数字电压信号；开关控制器，该开关控制器用于将单元电池的组的每个电池组单元电池的两个端子选择性地连接至第一和第二导线并且控制第一和第二开关的导通/截止状态；以及控制器，其中，在单元电池电压感测模式下，控制器通过使用电压放大单元和A/D转换器控制开关控制器以感测充电给电容器的每个电池组单元电池的电压，并且其中，在电荷容量平衡模式下，控制器控制开关控制器以对电容器充电用于平衡的电池组单元电池的电压并且然后通过放电电阻放电电容器的电压，从而控制电压平衡单元的整体操作。 优选地，在单元电池电压感测模式下，开关控制器根据控制器的控制信号在第一 开关的导通状态下将每个电池组单元电池的两个端子顺序地连接至第一和第二导线，而在 电荷容量平衡模式下，开关控制器在第一开关的截止状态下顺序地连接要求平衡的单元电 池的两个端子，并且，如果对电容器充电要求平衡的单元电池的电压，那么开关控制器导通 第二开关以放电充电的电压。 在本专利技术的另一方面，还提供了用于使用电压感测和放电电路平衡电池组单元电 池的电荷容量的方法，电压感测和放电电路包括具有单元电池的组的电池组电池；切换 单元，该切换单元用于将单元电池的组的每个电池组单元电池的两个端子选择性地连接至 第一和第二导线；电容器，该电容器被并联地连接至第一和第二导线；电压放大单元，该电 压放大单元经由第一开关连接至电容器的两个端子，以及放电电阻，该放电电阻经由第二 开关串联地连接至电容器的两个端子，该方法包括(a)控制切换单元以将单元电池的组 的每个电池组单元电池的两个端子连接至第一和第二导线并且然后通过电压放大单元感 测充电给电容器的每个电池组单元电池的电压；(b)监测每个电池组单元电池的感测电压 以选择要求平衡的单元电池；以及(c)控制切换单元以截止第一开关，将每个选择的电池 组单元电池顺序地连接至第一和第二导线以向电容器充电单元电池电压，并且然后导通第 二开关以通过放电电阻放电充电给电容器的单元电池电压。 优选地，步骤(a)包括放大电容器的两个端子的电压以生成模拟电压信号；并且 将模拟电压信号转换为数字电压信号。 优选地，在步骤(b)中，平均感测的电池组单元电池的电压，并且然后选择具有比平均电压电平高预定极限的电压的单元电池作为用于放电的单元电池。 或者，在步骤(c)中，基于具有最小电压的单元电池选择具有高于预定极限的电压的单元电池作为用于放电的单元电池。 有益效果 根据本专利技术，提供了用于使用简单电路平衡电池组单元电池的电荷容量的设备以同时感测电压并且平衡每个电池组单元电池的电荷容量。因此，与其中电子元件被分别用 于每个部件的传统情况相比较，减少了电子元件的数目，从而减少成本。另外，由于可以仅 使用一个简单的电路构造同时进行电压的感测和每个电池组单元电池的电荷容量的平衡， 因此电池组电池平衡设备的故障率被大大地减少，从而允许电池组电池电力系统的稳定运 行。附图说明 图1是示出根据本专利技术的优选实施例的用于平衡电池组单元电池的电荷容量的 设备的示意性电路图。 图2和图3是示出根据本专利技术的优选实施例的用于平衡电池组单元电池的电荷容 量的方法的流程图。〈附图中的基本部件的附图标记> 100 :电压感测和放电电路 200:电压平衡电路 IIO:电池组电池 120 :切换单元 130 :电压放大单元210 :A/D转换器 220 :开关控制器 230 :控制器 240 :存储器 250 :ROM具体实施例方式在下文中，将会参考附图详细地描述本专利技术的优选实施例。在描述之前，应理解的是，在说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限制通常和字典意义，而是应基于与本专利技术的技术方面对应的意义和概念基于允许专利技术人最适合地定义术语的原则来解释。因此，在此提出的描述仅仅是只用于说明的优选示例，不意在限制本专利技术的范围，因此应理解的是，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下能够进行其它的等效和修改。图1是示出根据本专利技术的优选实施例的用于平衡电池组单元电池的电荷容量的设备的示意性电路图。 参考图l，根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于平衡电池组单元电池的电荷容量的设备，包括：电压感测和放电电路，所述电压感测和放电电路包括具有单元电池的组的电池组电池；切换单元，所述切换单元用于将所述单元电池的组的每个电池组单元电池的两个端子选择性地连接至第一和第二导线；电容器，所述电容器被并联地连接至所述第一和第二导线；电压放大单元，所述电压放大单元经由第一开关连接至所述电容器的两个端子；以及放电电阻，所述放电电阻经由第二开关串联地连接至所述电容器的两个端子；以及电压平衡单元，所述电压平衡单元用于在所述第一开关的导通状态下控制所述切换单元以将所述单元电池的组的每个电池组单元电池的两个端子连接至所述第一和第二导线并且然后通过所述电压放大单元感测每个电池组单元电池的电压，并且在所述第一开关的截止状态下控制所述切换单元以对所述电容器充电到要求放电以平衡电荷容量的单元电池的电压，并且然后导通所述第二开关以通过所述放电电阻放电所述电容器的充电的电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：康柱铉，金镀渊，李相勋，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]