电池充电电路制造技术

本发明专利技术涉及电池充电电路。电池充电电路包括：相互串联连接的多个单位电池；充电电流路径形成部，其连接于上述多个单位电池的各单位电池之间，并形成由多个选择信号选择的一个或更多个单位电池的充电电流路径；控制部，其检测上述多个单位电池各自的充电状态，并根据检测结果生成上述多个选择信号，并调节充电控制脉冲的占空比；以及充电电源供给部，其根据上述充电控制脉冲的占空比，调节向上述充电电流路径形成部提供的充电电源的电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由串联连接的多个电 池构成的电池组的充电电路，用于获得在充电时使各电池的电压变得统一的电池平衡(cell-balancing)。
技术介绍
如果电池串联连接并反复进行充电和放电，则由于各电池的不同寿命，使得各电池的电压相互不同。在各电池之间具有相互不同的电压并反复进行充放电的情况下劣化得较多的电池因在放电时的过度放电而在充电时的过度充电而使劣化过程加速，这导致整体电池组的性能降低。为了电池组的有效使用，需要使串联连接的电池的充放电程度变得均匀，通常为此需使电池电压变得全部相同。这称作电池平衡(cell-balanceing)，为了满足这种需求而提出了本专利技术。图I是用于说明现有的一般的电池管理系统中的电池充电的概念的图。参照图1，多个单位电池(BATI BAT4)相互串联连接。此外，各个单位电池的阳极和阴极之间具备分别并联连接的多个电流路径形成部。电流路径形成部由电阻(R)和开关(SW)构成，在所述单位电池完成充电时形成电流路径，防止单位电池的过充电。此外，充电电源供给部连接在多个单位电池(BAT1 BAT4)中第一单位电池(BATl)的阳极与第四单位电池(BAT4)的阴极之间，并供给充电电源。另一方面，已经完全充电(完成充电)而无需充电的第一单位电池(BATl)、第三单位电池(BAT3)和第四单位电池(BAT4)所选择的电流路径形成部的开关(SW1、SW3、SW4)转到接通而使得电流的移动经由相应的电阻(Rl、R3、R4)。S卩，电流路径由电阻旁路，而使得完成充电的单位电池(BAT1、BAT3、BAT4)不再进一步充电。如上所述，在一般的电池管理系统中，即使单位电池完成充电但电阻一侧还存在电流的流动，这会以热的形式发散而导致增加电力消耗等能源浪费。完成充电的单位电池的数量越多，即由电阻一侧旁路的电流路径越多，能源浪费就越发严重。此外，即使使电流路径由电阻一侧旁路，但因漏电流而使电荷流入已经完成充电的电池而发生过充电,这会成为缩短单位电池的寿命的要因。
技术实现思路
本专利技术提供有效地形成电流路径并对多个单位电池进行充电的电池充电电路。根据本专利技术的一个实施例，提供一种电池充电电路，包括相互串联连接的多个单位电池(unit battery);充电电流路径形成部,其连接在上述多个单位电池的各单位电池之间，并形成由多个选择信号选择的一个或更多个单位电池的充电电流路径；控制部，其检测上述多个单位电池各自的充电状态，并根据检测结果生成上述多个选择信号，并调节充电控制脉冲的占空比(Duty Ratio);以及充电电源供给部，其根据上述充电控制脉冲的占空比，调节向上述充电电流路径形成部提供的充电电源的电压。此外，根据本专利技术的另一个实施例，提供一种电池充电电路，包括相互串联连接的多个单位电池；充电电流路径形成部，其连接在上述多个单位电池的各单位电池之间，并形成由多个选择信号选择的一个或更多个单位电池的充电电流路径；电池控制部，其检测上述多个单位电池各自的充电状态，并根据检测结果生成上述多个选择信号；充电控制脉冲生成部，其根据由上述电池控制部检测到的充电状态，调节上述充电控制脉冲的占空比；以及充电电源供给部，其根据上述充电控制脉冲的占空比，调节向上述充电电流路径形成部提供的充电电源的电压。本专利技术由于选择性地仅对于需要充电的单位电池一侧形成电流路径，所以可以防止不必要的电力消耗，而能够获得节能效果。此外，由此能够防止单位电池的过充电及过放电，所以能够提高电池的寿命。附图说明 图I为用于说明一般的电池管理系统中的电池的充电的概念的图。图2为根据本专利技术的一个实施例的电池充电电路的结构图。具体实施例方式下面，参照附图说明本专利技术的实施例，这是为了进行详细说明以便能够达到具有本专利技术所属的
的普通技术人员能够容易地实施本专利技术的技术思想的程度。图2是根据本专利技术的一个实施例的电池充电电路的结构图。参照图2，电池充电电路具备多个单位电池BATl BAT5 ;充电电流路径形成部11_1 15_2 ;控制部20 ;以及充电电源供给部30。如上构成的电池充电电路的主要动作如下。多个单位电池相互串联连接。在此，多个单位电池可以使用任何种类的二次电池。此时二次电池可以包括锂离子电池、锂聚合物电池或铅电池等。在本实施例中，示出五个单位电池串联连接的电路，并说明其动作。充电电流路径形成部连接于构成多个单位电池的各单位电池之间，并形成由多个选择信号CTRL1_1 CTRL2_5选择的一个或更多个单位电池的充电电流路径。在本实施例中，充电电流路径形成部由多个电流流入部(11_1、12_1、13_1、14_1、15_1)和多个电流流出部(11_2、12_2、13_2、14_2、15_2)构成。各电流流入部利用由多个选择信号(CTRL1_1、CTRL2_1、CTRL3_1、CTRL4_1、CTRL5_1)选择的第一开关部(Tl_l、Τ2_1、Τ3_1、Τ4_1、Τ5_1)而发生实际的电流的流入，各电流流出部利用由多个选择信号(CTRL1_2、CTRL2_2、CTRL3_2、CTRL4_2、CTRL5_2)选择的第二开关部(Tl_2、Τ2_2、Τ3_2、Τ4_2、Τ5_2)而发生实际的电流的流出。电流流入部连接到充电电源供给部30的一端A+和多个单位电池各自的阳极。此外，多个电流流出部连接到充电电源供给部30的另一端A-和多个单位电池各自的阴极。第一节点(Nl_l、N2_l、N3_l、N4_l、N5_l)位于第一开关部与第一二极管(Dl_l、D2_1、D3_1、D4_1、D5_1)之间，第二节点(N1_2、N2_2、N3_2、N4_2、N5_2)位于第二开关部与第二二极管(D1_2、D2_2、D3_2、D4_2、D5_2)之间。另一方面，在多个电流流入部中，作为代表，详细说明第一电流流入部11_1如下。第一电流流入部11_1由受多个选择信号(CTRL1_1 CTRL5_2)中的所分配的选择信号CTRL1_1控制的第一开关部Tl_l、连接在充电电源供给部30的一端A+与第一节点Nl_l之间的第一寄生二极管DP1_1、以及连接在第一节点Nl_l与所选择的单位电池BATl的阳极之间的第一二极管Dl_l构成。S卩，第一二极管Dl_l的阳极(Anode)连接到第一开关部Tl_l，第一二极管Dl_l的阴极(Cathode)连接到所选择的单位电池的阳极。·本专利技术的实施例中，举出作为第一开关部(Τ1_1、Τ2_1、Τ3_1、Τ4_1、Τ5_1)使用场效应晶体管(Field Effect Transistor FET)的例子。此时,场效应晶体管的内部寄生二极管分量的模型就是第一寄生二极管(DP1_1、DP2_1、DP3_1、DP4_1、DP5_1)。这样，为了防止因场效应晶体管的内部寄生二极管产生的异常电流的流动，连接了第一二极管(Dl_l、D2_1、D3_1、D4_1、D5_1)。S卩，多个电流流入部的二极管(DP1_1、DP2_1、DP3_1、DP4_1、DP5_1)都是场效应晶体管的内部寄生二极管。此外，在多个电流流出部中，作为代表，详细说明第一电流流出部11_2如下。第一电流流出部112由受多个选择信号(CTRL1_1 CTRL5_2)中的所分配的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池充电电路，包括：相互串联连接的多个单位电池；充电电流路径形成部，其连接在上述多个单位电池的各单位电池之间，且形成由多个选择信号选择的一个或更多个单位电池的充电电流路径；控制部，其检测上述多个单位电池各自的充电状态，并根据检测结果生成上述多个选择信号，并调节充电控制脉冲的占空比；以及充电电源供给部，其根据上述充电控制脉冲的占空比，并调节向上述充电电流路径形成部提供的充电电源的电压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄圭敏，
申请(专利权)人：尹千泳，洪俊憙，
类型：发明
国别省市：