用于电池组的均衡装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于均衡电池组的电池均衡装置，所述电池组包括多个串联的电池单元，根据本发明专利技术一个实施例的述均衡装置包括：电池检测装置，检测各个电池单元两端的电压差，输出多个电池电压信号；临界检测装置，将部分或全部所述电池电压信号分别与第一参考信号比较，发出临界信号；逻辑电路，所述临界信号表明所述多个电池电压信号中的部分或全部大于所述第一参考信号时发出第一使能信号；电压选择装置，基于所述多个电池电压信号，输出参考电池电压信号；判断装置，基于所述多个电池电压信号的至少之一与所述参考电池电压信号之差发出至少一个均衡信号；以及均衡控制装置，接收所述均衡信号，对所述电池组进行均衡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及电子电路装置，更具体但是并非排它地涉及用于均衡电池单元的电池均衡装置和电池均衡方法。
技术介绍
近年来，越来越多的产品采用由电池单元串联而成的电池组做为主要电源。由于每个电池单元在容量、充放电、内阻抗和温度特性等方面的差异，会造成电池单元之间的不均衡。这种不均衡现象使得整个电池组的容量减小、寿命缩短或者内阻过大。因此，均衡装置被采用以调节电池电量(电压)，进而确保安全性和稳定性。
技术实现思路
考虑到现有技术中的一个或间题，本专利技术提供了结构简单且成本低廉的用于均衡电池单元的电池均衡装置以及电池均衡方法。根据本专利技术一个实施例的一种用于均衡电池组的装置，所述电池组包括多个串联的电池单元，所述均衡装置包括电池检测装置，检测各个电池单元两端的电压差，输出多个电池电压信号；临界检测装置，耦接至所述电池检测装置以接收所述多个电池电压信号，将部分或全部所述电池电压信号分别与第一参考信号比较，发出临界信号；逻辑电路，接收所述临界信号，所述临界信号表明所述多个电池电压信号中的部分或全部大于所述第一参考信号时发出第一使能信号；电压选择装置，耦接至所述电池检测装置以接收所述多个电池电压信号，耦接至所述逻辑电路以接收所述第一使能信号，基于所述多个电池电压信号，输出参考电池电压信号；判断装置，耦接至所述电池检测装置以接收所述多个电池电压信号，耦接至所述电压选择装置以接收所述参考电池电压信号，基于所述多个电池电压信号的至少之一与所述参考电池电压信号之差发出至少一个均衡信号；以及均衡控制装置，接收所述均衡信号，对所述电池组进行均衡。根据本专利技术一个实施例的一种用于均衡电池组的方法，所述电池组至少包括多个串联的电池单元，所述均衡方法包括检测各个电池单元两端的电压差，提供多个电池电压信号；将部分或全部所述电池电压信号分别与第一参考信号比较，当所述多个电池电压信号中的部分或全部大于所述第一参考信号时，基于所述多个电池电压信号输出参考电池电压信号；基于所述多个电池电压信号至少之一与所述参考电池电压信号之差发出至少一个均衡信号；基于所述多个均衡信号对所述电池单元进行均衡。根据上述实施例的方案，可以实现对电池组中的电池单元之间的差异的均衡。附图说明下面将参考附图详细说明本专利技术的具体实施方式，其中相同的附图标记表示相同的部件或特征。图1示出根据本专利技术一个实施例的电池均衡装置100的示意电路图2A、图2B和图2C示出电池组101的不同组成结构；图3A和图3B示出根据本专利技术一个实施例的电池均衡装置300的示意电路图；图4示出根据本专利技术一个实施例的电池均衡装置400的示意电路图；图5示出电池均衡装置400中电池检测单元4021的示意电路图；图6示出根据本专利技术一个实施例的电池均衡装置600的示意电路图；图7示出根据本专利技术一个实施例的一种均衡控制装置600的示意电路图；图8A、图8B、图8C和图8D示出电池均衡装置100中过电电池单元将能量转移给电池组的工作原理图；图9示出根据本专利技术一个实施例的一种均衡控制装置900的示意电路图；图1OA示出根据本专利技术一个实施例的电池均衡装置1000的部分示意电路图；图1OB示出根据本专利技术一个实施例的电池均衡装置1000的部分示意电路图；图11示出根据本专利技术一个实施例的电池均衡方法的流程图1100。具体实施例方式在下文所述的特定实施例代表本专利技术的示例性实施例，并且本质上仅为示例说明而非限制。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是这些特定细节对于本专利技术而言不是必需的。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。在说明书中，提及“一个实施例”或者“实施例”意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或者特性包括在本专利技术的至少一个实施例中。术语“在一个实施例中”在说明书中各个位置出现并不全部涉及相同的实施例，也不是相互排除其他实施例或者可变实施例。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称“元件”“连接到”或“耦接”到另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或相关列出的项目的任何和所有组合。图1示出根据本专利技术一个实施例的电池均衡装置100的示意电路图。在图示的实施例中，电池均衡装置100用以均衡电池组101，电池组101包括多个串联的电池单元Cl、C2和CN，所述电池组101具有电池组的阳极1011和电池组的阴极1012，以及相邻所述电池单元连接形成的公共连接点1013。根据图示的实施例，电池均衡装置100包括，电池检测装置102、临界检测装置106、逻辑电路105、电压选择装置107、判断装置108和均衡控制装置110。在一些实施例中，电池检测装置102的输入端耦接至每个电池单元的阴极与阳极，检测各个电池单元两端的电压差，输出多个电池电压信号103。临界检测装置104耦接至所述电池检测装置102以接收所述多个电池电压信号103，将部分或者全部电池电压信号103分别与第一参考信号REFl比较，发出临界信号106。逻辑电路105接收所述临界信号106。所述临界信号106表明当部分或者全部所述多个电池电压信号103大于所述第一参考信号REFl时发出第一使能信号111。本领域的技术人员，可以根据需要灵活选择是在I个、两个、多个或者全部电池电压信号103大于所述第一参考信号REFl时发出第一使能信号 111。电压选择装置107耦接至所述电池检测装置102以接收所述多个电池电压信号103，耦接至所述逻辑电路105以接收所述第一使能信号111，基于所述多个电池电压信号103,输出参考电池电压信号112,其中参考电池电压信号112是多个电池电压信号103中的一个。在不同的实施例中，可以根据电池单元在容量、充放电、内阻抗和温度特性等方面的差异，确定参考电池电压信号112。例如，在一些实施例中，参考电池电压信号112可以是多个电池电压信号103中最小的一个，在其他实施例中可以是多个电池电压信号103中较小的一个，在另外的实施例中还可以是某一电压阈值或者处于某一电压区间中的电池电压信号103中最小或者较小的一个。此外，可以通过将多个电池电压信号103进行相互比较，输出最小或者较小的电池电压信号103作为所述参考电池电压信号112，也可以将所述多个电池电压信号与预定的阈值进行比较，输出大于预定阈值的最小电池电压信号，作为所述参考电池电压信号112。判断装置108耦接至所述电池检测装置102以接收所述多个电池电压信号103，耦接至所述电压选择装置107以接收所述参考电池电压信号112，基于所述多个电池电压信号103中的至少一个与所述参考电池电压信号112之差发出至少一个均衡信号109。均衡控制装置110接收所述多个均衡信号109，对电池组进行均衡，其中对电池组进行均衡包括对其中的部分或者全部电池单元进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电池组的均衡装置，所述电池组包括多个串联的电池单元，所述均衡装置包括：电池检测装置，检测各个电池单元两端的电压差，输出多个电池电压信号；临界检测装置，耦接至所述电池检测装置以接收所述多个电池电压信号，将部分或全部所述电池电压信号分别与第一参考信号比较，发出临界信号；逻辑电路，接收所述临界信号，所述临界信号表明所述多个电池电压信号中的部分或全部大于所述第一参考信号时发出第一使能信号；电压选择装置，耦接至所述电池检测装置以接收所述多个电池电压信号，耦接至所述逻辑电路以接收所述第一使能信号，基于所述多个电池电压信号，输出参考电池电压信号；判断装置，耦接至所述电池检测装置以接收所述多个电池电压信号，耦接至所述电压选择装置以接收所述参考电池电压信号，基于所述多个电池电压信号的至少之一与所述参考电池电压信号之差发出至少一个均衡信号；以及均衡控制装置，接收所述均衡信号，对所述电池组进行均衡。

【技术特征摘要】
1.一种用于电池组的均衡装置，所述电池组包括多个串联的电池单元，所述均衡装置包括 电池检测装置，检测各个电池单元两端的电压差，输出多个电池电压信号； 临界检测装置，耦接至所述电池检测装置以接收所述多个电池电压信号，将部分或全部所述电池电压信号分别与第一參考信号比较，发出临界信号； 逻辑电路，接收所述临界信号，所述临界信号表明所述多个电池电压信号中的部分或全部大于所述第一參考信号时发出第一使能信号； 电压选择装置，耦接至所述电池检测装置以接收所述多个电池电压信号，耦接至所述逻辑电路以接收所述第一使能信号，基于所述多个电池电压信号，输出參考电池电压信号; 判断装置，耦接至所述电池检测装置以接收所述多个电池电压信号，耦接至所述电压选择装置以接收所述參考电池电压信号，基于所述多个电池电压信号的至少之一与所述參考电池电压信号之差发出至少ー个均衡信号；以及 均衡控制装置，接收所述均衡信号，对所述电池组进行均衡。2.根据权利要求1所述的均衡装置，其中所述电压选择装置进ー步配置为对所述多个电池电压信号进行相互比较，输出最小的电池电压信号，作为所述參考电池电压信号。3.根据权利要求1所述的均衡装置，其中所述电压选择装置进ー步配置为将所述多个电池电压信号与预定阈值进行比较，输出大于所述预定阈值的最小电池电压信号，作为所述參考电池电压信号。4.根据权利要求1所述的均衡装置，所述电池检测装置包括多个电池检测单元，所述多个电池检测单元中的每ー个包括 第一放大器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第二输入端稱接至地，其第一输入端通过第一开关耦接至所述第二输入端，并通过第一电容耦接至所述输出端，其输出端通过第二电容和第二开关耦接至地；以及 第三电容，具有第一端和第二端，其第一端通过第三开关耦接至相应电池単元的阳极，通过第四开关耦接至所述第一放大器的第一输入端，其第二端通过第五开关耦接至所述相应电池単元的阴极，并通过第六开关耦接至所述第一放大器的第二输入端。5.根据权利要求1所述的均衡装置，其中，所述临界检测装置包括 第一多用开关，具有输入端、输出端和控制端，其输入端接收所述多个电池电压信号，其控制端接收第一寻址信号；以及 第一比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端接收所述第一參考信号，其第二输入端耦接至所述第一多用开关的输出端，其输出端提供所述临界信号。6.根据权利要求1或2所述的均衡装置，其中，所述电压选择装置包括 第二多用开关，具有输入端、输出端和控制端，其输入端接收所述多个电池电压信号；第三多用开关，具有输入端、输出端和控制端，其输入端接收所述多个电池电压信号；第二比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端耦接至所述第二多用开关的输出端，其第二输入端耦接至所述第三多用开关的输出端；以及 控制电路，耦接至所述第二比较器的输出端，根据所述第二比较器的输出信号控制所述第二多用开关和第三多用开关。7.根据权利要求1或2所述的均衡装置，其中，所述判断装置将所述多个电池电压信号与所述參考电池电压信号之差与第二參考信号比较，基于比较结果发出所述均衡信号。8.根据权利要求7所述的均衡装置，其中，所述判断装置包括 第四多用开关，具有输入端、输出端和控制端，其输入端接收所述多个电池电压信号；求差电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端接收所述最小电池电压信号，其第二输入端耦接至所述第四多用开关的输出端； 第三比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端稱接至求差电路的输出端，其第二输入端接收第二參考信号；以及 均衡信号产生电路，具有输入端和输出端，其输入端耦接至所述第三比较器的输出端，其输出端提供所述至少ー个均衡信号。9.根据权利要求1或2所述的均衡装置，其中，所述均衡控制装置消耗过电电池単元的能量或者将过电电池单元的能量转移至所述电池组。10.根据权利要求1或2所述的均衡装置，其中，所述均衡控制装置包括 多个旁路开关，所述旁路开关具有第一端、第二段和控制端，各个所述旁路开关的第一端和第二段分别通过旁路电阻器耦接至每个所述电池単元的阴极与阳极，所述旁路开关的控制端接收所述均衡信号；以及 多个旁路电容，分别与各个所述旁路开关并联。11.根据权利要求1或2所述的均衡装置，其中，所述均衡控制装置包括 电感，具有第一端和第二端； 第一整流开关，耦接于所述电池组的阳极和所述电感的第一端之间； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈达，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：