并联电池的电流平衡装置及其控制方法制造方法及图纸

技术编号:7810216 阅读:265 留言:0更新日期:2012-09-27 18:14
一种并联电池的电流平衡装置与一负载电性连接。电流平衡装置包括一降压模块、一常压模块、一电流比较模块及一控制模块。降压模块与一高电压电池电性连接并输出一第一电流至负载。常压模块与一低电压电池电性连接并输出一第二电流至负载。电流比较模块与降压模块及常压模块电性连接,并比较第一电流与第二电流而输出一第一比较信号。控制模块与降压模块及电流比较模块电性连接,并依据第一比较信号输出一控制信号至降压模块来调节第一电流。所以本发明专利技术能够因应各电池本身的特性差异,以平衡各电池的输出电流,俾使电池的使用寿命得以延长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种电池的电流平衡装置及其控制方法,特别关于一种。
技术介绍
使用例如汽油或柴油等的石化燃料的交通工具或发电机所造成的最大问题即是产生空气污染,因而随着环保意识的提升,以污染性较低的电池作为交通工具或发电机的动力来源,已是目前业界所极力发展的技术。由于交通工具及其它大型机具在驱动及操作上需要较大的电压及电流,因而若以电池作为电源供应单元时,则需要将多个电池并联及/ 或串联连接,以增加电源供应单元的输出电压及/或电流。请参照图I所示,公知电池并联的电源供应单元I包括一第一电池11及一第二电池12,以分别提供一电流至负载L。虽然,公知的电池并联的电源供应单元具有电路架构简单的优点,但两个电池分别提供给负载端的电流将会随着电池本身的续电量及内阻的不同而有所改变。因此,随着电池特性的变化,将可能使得某一电池的输出电流过大,而加速电池的老化及损坏。若电池是由多个相互串联连接的电池单元所构成时,串联的电池单元越多,各电池之间的特性差异也将越明显,且各电池对负载所提供的电流也将更不平均。此外,当所采用的电池是可重复充电使用的二次电池时,由于各个电池本身即存在特性上的差异,因而在并联使用时,电压较高的电池将会对电压较低的电池进行充电,而造成额外的功率损耗。因此,如何提供一种,使其能够因应各电池本身的特性差异,以平衡各电池的输出电流,并延长电池的使用寿命,已成为重要课题之o
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够因应各电池的特性差异而平衡各电池的输出电流的。本专利技术可采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术的一种并联电池的电流平衡装置与一负载电性连接。电流平衡装置包括一降压模块、一常压模块、一电流比较模块及一控制模块。降压模块与一高电压电池电性连接并输出一第一电流至负载。常压模块与一低电压电池电性连接并输出一第二电流至负载。电流比较模块与降压模块及常压模块电性连接,并比较第一电流与第二电流而输出一第一比较信号。控制模块与降压模块及电流比较模块电性连接,并依所述第一比较信号输出一控制信号至降压模块来调节第一电流。本专利技术的一实施例中,高电压电池与低电压电池是二次电池。本专利技术的一实施例中,高电压电池与低电压电池是并联连接。本专利技术的一实施例中,控制信号控制降压模块来调增第一电流至一目标值。另外,依据本专利技术的一种电流平衡装置的控制方法,其用于平衡至少二电池的输出电流,控制方法包括下列步骤判断所述电池何者具有较高的输出电压;将具有较高输出电压的电池电性连接至一降压电路;将具有较低输出电压的电池电性连接至一常压电路;分别从降压电路及常压电路输出一第一电流及一第二电流至一负载;以及比较第一电流及第二电流进而调整第一电流。本专利技术的一实施例中,电池是二次电池。本专利技术的一实施例中,控制方法还包括侦测第一电流及第二电流而输出一第一侦测信号及一第二侦测信号;比较第一侦测信号及第二侦测信号而输出一第一比较信号;以及依据第一比较信号及一第二比较信号输出一控制信号进而调整第一电流。承上所述,因依据本专利技术的一种通过将降压电路与高电压电池电性连接,并透过电流比较模块及控制模块而产生一控制信号至降压电路,以调节高电压电池所输出的第一电流。从而实现能够因应各电池本身的特性差异,以平衡各电池的输出电流,俾使电池的使用寿命得以延长。附图说明图I是一种公知的电池并联的电源供应单元的示意图;图2是依据本专利技术优选实施例的一种并联电池的电流平衡装置的示意图;图3是依据本专利技术优选实施例的一种并联电池的电流平衡装置的示意图; 图4A与图4B是依据本专利技术优选实施例的一种电流平衡装置的控制方法的流程图;以及图5是依据本专利技术优选实施例的第一电流及第二电流的示意图。主要元件符号说明I 电源供应单元IUB1 :第一电池12、B2:第二电池2 电流平衡装置21:降压模块211 :开关组件212 : 二极管213:电感器214 :第一侦测组件22 :常压模块221 :第二侦测组件23:电流比较模块231 :第一比较单元232:第二比较单元233:电流比较单元24 :控制模块241 :定时单元242 :触发器25 :输入切换模块251 :第一开关单元252 :第二开关单元253 :第三开关单元254:第四开关单元 C 电容器CMPl、CMP2 :比较器CS:定电流源I1 :第一电流12:第二电流INV :反相器L:负载SOl S05、Sll S13 :控制方法的步骤S1 :第一比较信号S2:第二比较信号Sc :控制信号Sdi :第一侦测信号Sd2 :第二侦测信号Vkef:参考电源具体实施例方式以下将参照相关图式,说明依本专利技术优选实施例的一种,其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。请参阅图2所示,其是本专利技术优选实施例的一种并联电池的电流平衡装置的示意图。电流平衡装置2与一负载L电性连接,并接收一高电压电池及一低电压电池所提供的电力,而提供一电流至负载L。在实施上,高电压电池与低电压电池是相互并联连接,且高电压电池与低电压电池可以是一次电池(primary battery)、二次电池(secondary battery)或太阳能电池(solar cell)。此外,此处所述的高电压电池及低电压电池是相同材质及或相同规格的电池,仅因电池本身的特性差异而具有不同的电压值。电流平衡装置2包括一降压模块21、一常压模块22、一电流比较模块23、一控制模块24及一输入切换模块25。其中,降压模块21与高电压电池电性连接,并输出一第一电流I1至负载L。此外,常压模块22与低电压电池电性连接,并输出一第二电流I2至负载L。电流比较模块23与降压模块21及常压模块22电性连接,并比较第一电流I1与第二电流而输出一第一比较信号S:。控制模块24与降压模块21及电流比较模块23电性连接,并依据第一比较信号S1输出一控制信号S。至降压模块21,进而调节降压模块21所输出的第一电流Ip在此,需特别注意的是,本实施例是以电流平衡装置2的降压模块21及常压模块22分别与一高电压电池及一低电压电池电性连接为例。然而,在实际运用上,可依据实际的需求,以多个降压模块及或多个常压模块搭配其它数量的电池进行操作。输入切换模块25与一第一电池B1及一第二电池B2连接,并从中选出具有较高输出电压的电池作为高电压电池,而将高电压电池与降压模块21电性连接,以及选出具有较低输出电压的电池作为低电压电池,并将低电压电池与常压模块22电性连接。接着,请参照图3所示,以进一步说明本专利技术的电流平衡装置。电流平衡装置2的降压模块21包括一开关组件211、一二极管212、一电感器213及一第一侦测组件214。在本实施例中,开关组件211与高电压电池电性连接,并依据控制模块24所输出的控制信号Sc进行切换而成为导通状态或截止状态。二极管212的阴极与开关组件211电性连接,而二极管212的阳极与一接地端连接。电感器213与开关组件211及二极管212的阴极电性连接并产生第一电流I。第一侦测组件214的两端分别与电感器213及负载L电性连接,并输出第一电流I1至负载L。在操作上,当开关组件211是导通状态时,第一电流Ijf经由开关组件211、电感 器213及第一侦测组件214而输出至负载L,且第一电流I1的电流值将持续增加至一目标值。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种并联电池的电流平衡装置,与ー负载电性连接,其特征在于,包括 一降压模块,与一高电压电池电性连接并输出一第一电流至所述负载; ー常压模块,与一低电压电池电性连接并输出一第二电流至所述负载; 一电流比较模块,其与所述降压模块及所述常压模块电性连接,井比较所述第一电流与所述第二电流而输出ー第一比较信号;以及 ー控制模块,其与所述降压模块及所述电流比较模块电性连接,并依据所述第一比较信号输出ー控制信号至所述降压模块来调节所述第一电流。2.根据权利要求I所述的电流平衡装置,其特征在于,所述降压模块包括 一开关组件,与所述高电压电池电性连接并依据所述控制信号而导通或截止; 一二极管,与所述开关组件电性连接;以及 ー电感器,与所述开关组件及所述ニ极管电性连接并输出所述第一电流。3.根据权利要求I所述的电流平衡装置,其特征在于,所述高电压电池与所述低电压电池是二次电池。4.根据权利要求I所述的电流平衡装置,其特征在于,所述降压模块包括一第一侦测组件,所述常压模块包括一第二侦测组件,所述第一电流及所述第二电流分别经由所述第一侦测组件及所述第二侦测组件输出至所述负载,所述电流比较模块包括 一第一比较单元,与所述第一侦测组件的两端电性连接而输出ー第一侦测信号; 一第二比较单元,与所述第二侦测组件的两端电性连接而输出ー第二侦测信号;以及一电流比较单元,与所述第一比较单元及所述第二比较单元电性连接,并依据所述第ー侦测信号及所述第二侦测信号而输出所述第一比较信号至所述控制电路。5.根据权利要求I所述的电流平衡装置,其特征在于,所述控制信号控制所述降压模块来调增所述第一电流至一目标值。6.根据权利要求I所述的电流平衡装置,其特征在于,所述控制模块包括 一定时单元,具有ー电容器、一比较器及一定电流源,所述电容器与所述定电流源电性连接,所述比较器与所述电容器及ー參考电源电性连接并输出一第二比较...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘玄达
申请(专利权)人:曜辉光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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