电池平衡电路与其平衡方法与电池模块活化方法技术

一种电池平衡电路，用以平衡彼此并联的至少一可拆装电池模块与参考电池模块的电压，其具有负载信道、充放电信道、微控制单元与电量控制电路；负载信道与参考电池模块连接，并通过第一切换器与可拆装电池模块连接；充放电信道与参考电池模块断开，并通过第二切换器与可拆装电池模块连接；当可拆装电池模块的电压大于或小于门槛值时，微控制单元控制第一与第二切换器，使可拆装电池模块与负载信道断开，与使可拆装电池模块经由充放电信道连接至电量控制电路，且微控制单元通过电量控制电路对可拆装电池模块进行充电或放电。本发明专利技术提供的电池平衡电路可避免并联的电池模块瞬间涌入电子装置及/或电池模块本身的大电流，以增加电子装置内芯片的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池平衡电路、其平衡方法与电池模块活化方法。
技术介绍
对于储能设备(例如服务器的不断电系统)而言，通常会有多个电池模块彼此并联，以提供电源给电子装置。然而，当有新电池模块与旧电池模块一起并联时，可能会因为新、旧电池模块的电压彼此不同，而产生瞬间的大电流涌入电子装置及/或电池模块本身。此瞬间涌入电子装置的大电流可能会伤害电子装置及/或电池组本身，而导致电子装置的寿命减短及/或电池组受损。 除此之外，当电池模块长时间维持饱和或无使用状态时，电池模块可能容易受到物质盐化、极板腐蚀与热失控等因素，而导致电池模块衰老失效。
技术实现思路
本专利技术实施例所提供的电池平衡电路与方法可以避免并联的电池模块因电压不同而瞬间涌入电子装置及/或电池模块本身的大电流，以借此增加电子装置内的芯片的寿命。另外，本专利技术实施例所提供的电池平衡电路更可以用以活化长时间未使用或维持饱和的电池模块，以增加电池模块的寿命。本专利技术提供一种电池平衡电路。此电池平衡电路用以平衡彼此并联的至少一可拆装电池装置与参考电池模块的电压，且具有负载信道、充放电信道、微控制单元与电量控制电路，其中可拆装电池装置为电池模块装置或电池模块，且可以非破坏性的方式自电池平衡电路拆卸及安装。负载信道与参考电池模块连接，并通过第一切换器与可拆装电池装置连接。充放电信道与参考电池模块断开，并通过第二切换器与可拆装电池装置连接。微控制单元连接参考电池模块及可拆装电池装置，用以监视参考电池模块及可拆装电池装置的状态，并依据参考电池模块的电压得到门槛值。电量控制电路经由负载信道与参考电池模块连接。当可拆装电池装置的电压大于或小于门槛值时，微控制单元控制第一与第二切换器，确保可拆装电池装置与负载信道断开，与使可拆装电池装置经由充放电信道与电量控制电路连接，且微控制单元更通过电量控制电路使参考电池模块对可拆装电池装置进行充电或使可拆装电池装置放电至参考电池模块。换句话说，本专利技术提供了一种电池平衡电路，用以平衡彼此并联的至少一可拆装电池装置与参考电池模块的电压，该可拆装电池装置为电池模块装置或电池模块，且可以非破坏性的方式自该电池平衡电路拆卸及安装，该电池平衡电路包括负载信道，与该参考电池模块连接，通过第一切换器与该可拆装电池装置连接；充放电信道，与该参考电池模块断开，通过第二切换器与该可拆装电池装置连接；微控制单元，连接该参考电池模块及该可拆装电池装置，监视该参考电池模块及该可拆装电池装置的状态，并依据该参考电池模块的电压得到门槛值；以及电量控制电路，经由该负载信道与该参考电池模块连接；其中当该可拆装电池装置的电压大于或小于该门槛值时，该微控制单元控制该第一与第二切换器，确保该可拆装电池装置与该负载信道断开，与使该可拆装电池装置经由该充放电信道连接至该电量控制电路，该微控制单元更通过该电量控制电路使该参考电池模块对该可拆装电池装置进行充电或使该可拆装电池装置放电至该参考电池模块。本专利技术实施例提供一种电池平衡方法。此电池平衡方用以平衡电池平衡电路中彼此并联的至少一可拆装电池装置与参考电池模块的电压，电池平衡电路具有负载信道与充放电信道，且可拆装电池装置为电池模块装置或电池模块，且可以非破坏性的方式自该电池平衡电路拆卸及安装。参考电池模块与负载信道连接，且参考电池模块与充放电信道断开，可拆装电池装置通过第一与第二切换器分别与负载信道与充放电信道连接。首先，依据参考电池模块的电压得到门槛值。判断电池模块的电压是否大于或小于门槛值。若电池模块的电压大于或小于门槛值，则控制第一与第二切换器，确保电池模块与充放电信道连接，并确保电池模块与负载信道断开，以利用参考电池模块对可拆装电池装置进行充电或使可拆装电池装置放电至参考电池模块。若可拆装电池装置的电压等于参考电池模块门槛值，则控制第一与第二切换器，确保可拆装电池装置与负载信道连接，并确保电池模块与充放 电信道断开。本专利技术实施例提供一种电池模块活化方法，此电池模块活化方法用以对电池系统中长时间未使用或处于饱和的至少一待活化电池模块进行活化。电池系统包含参考电池模块、待活化电池模块、负载信道与充放电信道。参考电池模块与负载信道连接，待活化电池模块通过第一与第二切换器分别与负载信道与充放电信道连接。首先，判断待活化电池模块的电量是否维持于设定值以上达一段预定时间。若待活化电池模块的电量维持于设定值以上达一段预定时间，则控制第一与第二切换电路，使待活化电池模块与负载信道断开，并使待活化电池模块与充放电信道连接。将待活化电池模块的电量放电至参考电池模块，而使待活化电池模块的电量降低至待活化电池模块的总电量的预定比例。依据参考电池模块的电压得到门槛值。利用充电电路使参考电池模块对待活化电池模块进行充电，以使待活化电池模块的电压达到门槛值。然后，控制第一与第二切换电路，使待活化电池模块与充放电信道断开，并使待活化电池模块与负载信道连接。综上所述，本专利技术实施例所提供的电池平衡电路与方法可以增加电子装置及/或电池模块的寿命。另外，本专利技术实施例所提供的电池模块活化方法可以增加电池模块的寿命。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本专利技术，而非对本专利技术的权利要求保护范围作任何的限制。附图说明图I是本专利技术实施例提供的电池平衡电路的电路图；图2是本专利技术实施例提供的电池平衡方法的流程图；图3是本专利技术实施例所提供的电池模块活化方法的流程图。主要元件附图标记说明I:电池平衡电路11 :微控制单元12:电量控制电路121 :直流转直流平衡充电器122 :直流转直流平衡放电器D1、D2:二极管21 24 :电池模块装置Al A4 :负载信道切换器BI B4 :充放电信道切换器 Cl:电源切换器Rl R4 :电流侦测电阻CH_A:负载信道CH_B :充放电信道S201 S210 :电池平衡方法的步骤流程S301 S306 电池模块活化方法的步骤流程具体实施例方式本专利技术实施例提供一种电池平衡电路，用以平衡多个并联的电池模块的电压，以避免产生瞬间涌入电子装置及/或电池模块本身的大电流。在本专利技术的另一个实施例中，更依照所述电池平衡电路的概念而提供一种电池平衡方法。除此之外，本专利技术实施例更提供一种基于使用所述电池平衡电路的电池模块活化方法。请参照图1，图I是本专利技术实施例提供的电池平衡电路的电路图。电池平衡电路I包括微控制单元(Micro Controller Unit, MCU) 11、电量控制电路12、负载信道CH_A与充放电信道CH_B。在图I中，负载信道CH_A连接负载，且负载信道CH_A还通过电源切换器Cl而连接至电源输入端。充放电信道CH_B与负载信道CH_A连接电量控制器12。多个电池模块装置21 24彼此并联，且其电池模块Pl P4分别通过其电流侦测电阻Rl R4而连接至接地端GND。多个电池模块装置21 24的电池模块Pl P4分别通过负载信道切换器Al A4而连接至负载信道CH_A，且还分别通过充放电信道切换器BI B4而连接至充放电信道CH_B。请注意，本实施例虽以四个电池模块装置21 24为例，但是并非为对本专利技术的限制，本
普通技术人员能依本专利技术揭示而增加或减少电池模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池平衡电路，用以平衡彼此并联的至少一可拆装电池装置与参考电池模块的电压，该可拆装电池装置为电池模块装置或电池模块，且可以非破坏性的方式自该电池平衡电路拆卸及安装，其特征在于，该电池平衡电路包括：负载信道，与该参考电池模块连接，通过第一切换器与该可拆装电池装置连接；充放电信道，与该参考电池模块断开，通过第二切换器与该可拆装电池装置连接；微控制单元，连接该参考电池模块及该可拆装电池装置，监视该参考电池模块及该可拆装电池装置的状态，并依据该参考电池模块的电压得到门槛值；以及电量控制电路，经由该负载信道与该参考电池模块连接；其中当该可拆装电池装置的电压大于或小于该门槛值时，该微控制单元控制该第一与第二切换器，确保该可拆装电池装置与该负载信道断开，与使该可拆装电池装置经由该充放电信道连接至该电量控制电路，该微控制单元更通过该电量控制电路使该参考电池模块对该可拆装电池装置进行充电或使该可拆装电池装置放电至该参考电池模块。

【技术特征摘要】
1.一种电池平衡电路，用以平衡彼此并联的至少一可拆装电池装置与参考电池模块的电压，该可拆装电池装置为电池模块装置或电池模块，且可以非破坏性的方式自该电池平衡电路拆卸及安装，其特征在于，该电池平衡电路包括 负载信道，与该参考电池模块连接，通过第一切换器与该可拆装电池装置连接； 充放电信道，与该参考电池模块断开，通过第二切换器与该可拆装电池装置连接； 微控制单元，连接该参考电池模块及该可拆装电池装置，监视该参考电池模块及该可拆装电池装置的状态，并依据该参考电池模块的电压得到门槛值；以及 电量控制电路，经由该负载信道与该参考电池模块连接； 其中当该可拆装电池装置的电压大于或小于该门槛值时，该微控制单元控制该第一与第二切换器，确保该可拆装电池装置与该负载信道断开，与使该可拆装电池装置经由该充放电信道连接至该电量控制电路，该微控制单元更通过该电量控制电路使该参考电池模块对该可拆装电池装置进行充电或使该可拆装电池装置放电至该参考电池模块。2.如权利要求I所述的电池平衡电路，其特征在于，其中当该可拆装电池装置的电压大于该门槛值时，该微控制单元通过该电量控制电路使该可拆装电池装置放电至该参考电池模块；以及当该可拆装电池装置的电压小于该门槛值时，该微控制单元通过该电量控制电路使该参考电池模块对该可拆装电池装置进行充电。3.如权利要求I所述的电池平衡电路，其特征在于，其中当该可拆装电池装置的电压等于该门槛值时，该微控制单元控制该第一与第二切换器，确保该可拆装电池装置与该充放电信道断开，与确保该可拆装电池装置与该负载信道连接。4.如权利要求I所述的电池平衡电路，其特征在于，其中该微控制单元更用以判断是否有新增的可拆装电池装置与参考电池模块并联。5.如权利要求I所述的电池平衡电路，其特征在于，其中该电量控制电路包括 第一二极管，其输出端连接该充放电信道； 第二二极管，其输出端连接该负载信道； 直流转直流平衡充电器，受控于该微控制单元，其输入端通过该负载信道连接该可拆装电池装置，其输出端连接该第一二极管的输入端；以及 直流转直流平衡放电器，受控于该微控制单元，其输入端通过该充放电信道连接该参考电池模块，其输出端连接该第二二极管的输入端。6.如权利要求5所述的电池平衡电路，其特征在于，其中该直流转直流平衡充电器接收充电制控信号而致能，并且利用该参考电池模块对该可拆装电池装置进行充电。7.如权利要求5所述的电池平衡电路，其特征在于，其中该直流转直流平...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭国振，萧松欣，
申请(专利权)人：新普科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：