充电式电池管理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是有关于一种充电式电池管理装置，其包含多个储能模块、一监测模块及一控制模块，所述多个储能模块是耦接电源及所述电池组，所述监测模块是电性连接所述多个电池单元，所述控制模块耦接所述监测模块且通过所述多个第一开关耦接所述多个储能模块。其利用一监测模块监测多个电池单元，于所述多个电池单元的电位、电流及温度发生变异时，由一控制模块控制隔离式的多个储能模块，以于所述电池组充电的同时利用装置整体电能对至少一相对低电位的所述电池单元增流充电而平衡整体电位，提升装置能量转换效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是属于电能转换调整电路的
，特别是关于ー种利用控制模块控制充电开关以通过独立的储能模块同时对至少一具低电位的电池单元充电，而达到等化各电池单元电位的充电式电池管理装置。
技术介绍
目前，电动车或油电混合车等绿色交通机具是大量采用锂铁电池作为可重复充放电的动能供应电池组，又由于单ー锂铁电池的电压一般约为3 4伏特，远远不足于电动车或油电混合车所需高达100伏特以上的驱动电压，因此，其动能供应电池组势必由多个锂铁电池単元串联而成。然而，常理言之，各电池单元间原本即具有些微的特性差异，例如内阻不同而造成充放电时可容纳及输出的电能不同，再经过多次的反复充放电后将使各电池单元间具有ー电压差，造成各电池单元的电位不平衡，降低电池组的性能效率。又，若电池单元电位过高时，将加速电池老化或烧毁，反之，若电位过低时则造成电池老化损坏。为解决上述问题，于现有技术中可采用以旁路电阻并联耦接具有较高电能的电池単元的方式消耗多余电能而均衡各电池单元的电位，然此种被动式电池电位等化方式将因电阻耗能而产生热量，造成电池组温度上升而减短使用寿命、降低能量转换效率且不易扩充。
技术实现思路
有鉴于现有技术的问题，本技术的目的在于提供一充电式电池管理装置，以由多个储能模块单独充电各电池单元而等化各电池单元的电位。为达上述目的，本技术的充电式电池管理装置是适用以监控利用电源进行充电的ー电池组的多个电池単元，且通过独立充电的方式等化各所述电池単元所储存的电能量，其包含多个储能模块、ー监测模块及ー控制模块。所述多个储能模块是耦接电源及所述电池组，各所述储能模块包含一第一线圈、一磁芯及一第二线圈，各所述第一线圈由所述磁芯耦合所述第二线圈且串接一第一开关。所述监测模块是电性连接所述多个电池单元，监测所述多个电池単元的电位、电流及温度，并比对所述多个电池单元的电位平衡状态，当所述多个电池单兀的其中至少的ー相对具有较低电位时，所述监测模块输出一充电讯号。又所述控制模块耦接所述监测模块且通过所述多个第一开关耦接所述多个储能模块，所述控制模块接收所述充电讯号而释放所述电池组的电能以形成一第一电流，且导通对应的所述第一开关，使所述第一电流流入对应的所述第一线圈后，通过所述第一线圈与所述第二线圈的互感效应，产生一增充电流，増加对应的所述电池単元的充电电流量。为避免所述多个电池单元过充而造成所述电池组损坏，所述充电式电池管理装置更包括一第二开关，是耦接电源、所述多个储能模块及所述控制模块，当所述监测模块测得所述电池组的充电电流过大、电位能达饱合或温度过高时，输出一停电讯号至所述控制模块，使所述控制模块关闭所述第二开关而停止电源供电。又所述第二开关为低功耗且可承受200安培以上工作电流的电子式开关。另ー方面，为避免所述多个电池单元过度放电而造成电池老化，本技术的充电式电池管理装置更于所述监测单元测得所述多个电池单元的电位状态过低而输出ー异常讯号至所述控制单元时，使所述控制単元通过ー放电防护単元停止对所述电池组放电。再者，为提升所述电池组的储电效率，各所述第二线圈是通过ー第三开关耦接一同步整流元件，使所述储能模块同步整流所述第一电流而充电所述电池単元，且所述第三开关为一金属氧化物半导体场效应晶体管。或者，各所述第二线圈是串接一二极管，以非同步整流所述第一电流而充电所述电池单元。本技术在所述电池组充电的同时利用装置整体电能对至少ー相对低电位的所述电池单元增流充电而平衡整体电位，提升装置能量转换效率。附图说明 图I为本技术较佳实施例的第一实施态样的方块图；图2为本技术较佳实施例的第一实施态样的电路示意图；图3为本技术较佳实施例的第二实施态样的电路示意图。附图标记说明3_充电式电池管理装置；30_储能模块；301-第一线圈；302_磁芯；303_第二线圈；304_第一开关；305_第三开关；31_监测模块；32_控制模块；33_第二开关；34_放电防护模块；35_同步整流兀件；4_电池组；40_电池单兀！I1-第一电流；Ip-增充电流。具体实施方式为使贵审查委员能清楚了解本技术的内容，谨以下列说明搭配图式，敬请參阅。请參阅图I 图3，其分别为本技术较佳实施例的第一实施态样的方块图、电路示意及第ー实施态样的电路示意。如图所示，所述充电式电池管理装置3为ー返驰式(FI yback)电源供应架构而充电一电池组4，同时，监控及管理所述电池组4的多个电池単元40,其包含一第一线圈301、一磁芯302及一第二线圈303,各所述第一线圈301由所述磁芯302耦合所述第二线圈303且通过可为金属氧化物半导体场效应晶体管的一第一开关304耦接所述控制模块32。所述监测模块31电性连接所述多个电池单元40及所述控制模块32。所述控制模块32利用控制所述多个第一开关304的栅极而开启或关闭所述多个储能模块30，且平时处于待机状态，仅于所述监测模块31测得异常而发出讯号时启动，以节省待机功耗。所述第二开关33耦接于电源、所述多个储能模块30及所述控制模块32间，而所述放电防护模块34则耦接所述控制模块32及所述电池组4。所述监测模块31监测所述多个电池单元40的电位、电流及温度，以检测所述多个电池单元40是否未过温、未过流或电位未过低而可输出放电电流？若是，通过所述控制模块32开启所述电池单元40的放电功能，反之则关闭放电功能。接着，当所述电池组4的充电电流过大或温度过高时，所述监测模块31比对所述多个电池单元40的电位状态是否已达饱合状态，若某一所述电池单兀401所储电能大于ー最大电能值,例如3. 65伏特时，即输出一停电讯号至所述控制模块32，以关闭所述第二开关33而停止电源输入及停止所述电池组4充电，避免输入端出现异常错误而过充或烧毁所述电池组4。同时，输出一充电讯号至所述控制模块32，以释放所述电池组4电能反馈至装置，同时开启具相对低电位的至少一所述电池単元40_n对应的所述第一开关304-n，接着，利用上述释放电能形成一第一电流I:—n，输入对应的所述第一线圈301_n后，通过所述第一线圈301_n与所述第二线圈303_n的互感效应，产生一增充电流I-p n，提增对应的所述电池单元40_n的充电电流，使平衡各所述电池単元40的电位。值得注意的是，所述第二开关33是为低功耗且可承受200安培以上エ作电流的电子式开关，以避免装置开关机瞬间产生火花而损坏电路，且其满载时总功耗低于50瓦则有利于省电，符合环保需求。反之，若无大于3. 65伏特的所述电池単元40，所述监测模块31进ー步判断各所述电池单元40的电位误差量是否小于ー误差预设值，例如正负O. 05伏持，若是，则再次检测所述电池単元40是否正进行充电或放电，以继续监测所述多个电池单元40或结束监测作业而待机。又若各所述电池単元40的电位误差量是大于正负O. 05伏特，则进一步确认小 于所述电池组4电位平均值的所述电池単元40。若所述电池単元40_n电位远小于电位平均值，则所述监测模块31发出所述充电讯号至所述控制模块32，以开启对应的所述第一开关304_n并使所述电池组4释放电能，接着，利用上述释放电能形成一第一电流I1 n，输入对应的所述第一线圈301_n后，通过所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电式电池管理装置，其特征在于，是适用以监控利用电源进行充电的ー电池组的多个电池単元，且通过独立充电的方式等化各所述电池単元所储存的电能量，其包含: 多个储能模块，是耦接电源及所述电池组，各所述储能模块包含一第一线圈、一磁芯及一第二线圈，各所述第一线圈由所述磁芯耦合所述第二线圈且串接一第一开关； ー监测模块，是电性连接所述多个电池单元，监测所述多个电池单元的电位、电流及温度，并比对所述多个电池单元的电位平衡状态，当所述多个电池单元的其中至少的ー相对具有较低电位时，所述监测模块输出一充电讯号；及 ー控制模块，是耦接所述监测模块且通过所述多个第一开关耦接所述多个储能模块，所述控制模块接收所述充电讯号而释放所述电池组的电能以形成一第一电流，且导通对应的所述第一开关，使所述第一电流流入对应的所述第一线圈后，通过所述第一线圈与所述第二线圈的互感效应，产生一增充电流，増加对应的所述电池単元的充电电流量。2.根据权利要求I所述的充电式电池管理装置，其特征在于，更包括一第二开关，是耦接电源、所述多个储能模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳原，皮尔珍贝尼，
申请(专利权)人：李佳原，
类型：实用新型
国别省市：