CN102195314B - 电池均衡电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了对电池单元进行均衡的电池均衡电路和方法。其中,电池均衡电路包括:分流通路,与电池单元耦合,用于产生所述电池单元的分流电流;辅助电流通路,与所述分流通路并联;第三电流通路,与所述辅助电流通路并联;控制器,用于当所述电池单元不均衡时,导通所述第三电流通路,以产生流经所述第三电流通路的电流,其中,在流经所述第三电流通路的电流的作用下,所述辅助电流通路导通,以产生流经所述辅助电流通路的电流,在流经所述辅助电流通路的电流的作用下,所述分流通路导通,以产生所述分流电流。本发明可以适用于对电压较低的电池单元进行均衡。此外,本发明还能够对相邻的电池单元同时进行均衡。
Description
技术领域
本发明涉及电池均衡技术领域,特别是涉及一种电池均衡电路及对电池进行均衡的方法。
背景技术
作为直流电压源的电池组一般包含多个串联的电池单元。在电池组的使用过程中,反复的充放电可能会导致每个电池单元的电压出现差异。当一个或多个电池单元的充电速度比电池组中其他电池单元的充电速度更快或者更慢时,即产生了不均衡的情况。
图1所示为一种传统的电池均衡电路100的示意图。其中,包括第一电池单元102和第二电池单元103在内的多个电池单元串联连接。第一电池单元102的正端(阳极)通过电阻108与控制器110的端口BAT1耦合。第一电池单元102的负端(阴极)通过电阻106与控制器110的端口BAT0耦合。在控制器110内,内部分流通路与第一电池单元102并联。该内部分流通路包括分流控制开关104。控制器110通过控制信号DRV1控制分流控制开关104。第二电池单元103的正端通过电阻112与控制器110的端口BAT2耦合。第二电池单元103的负端通过电阻108与控制器110的端口BAT1耦合。在控制器110内,内部分流通路与电池单元103并联。该内部分流通路包括分流控制开关116。控制器110通过控制信号DRV2控制分流控制开关116。
当有不均衡的情况发生时,例如,第一电池单元102的电压比电池组中其他电池单元的电压更高,控制器110接通开关104,导通流经内部分流通路的分流电流,从而使得对第一电池单元102的充电速度减缓,使得电池组各电池单元的电压趋向于均衡。然而,这种方法的缺点在于,分流电流产生的热量会在控制器110内部累积,有可能损坏控制器110。
图2所示为另一种传统的电池均衡电路200的示意图。图2中与图1编号相同的部件具有类似的功能。第一电池单元102的正端通过电阻208与控制器210的端口BAT1耦合。第一电池单元102的负端通过电阻206与控制器210的端口BAT0耦合。外部分流通路与第一电池单元102并联。该分流通路包括串联的电阻201和分流控制开关204(如N沟道金属氧化物半导体场效应管,NMOSFET)。控制器210通过专用引脚CB1控制分流控制开关204。第二电池单元103的正端通过电阻212与控制器210的端口BAT2耦合。第一电池单元102的负端通过电阻208与控制器210的端口BAT1耦合。外部分流通路与第二电池单元103并联。该分流通路包括串联的电阻214和分流控制开关216(如NMOSFET)。控制器210通过专用引脚CB2控制分流控制开关216。
当有不均衡的情况发生时,例如,第一电池单元102的电压比电池组中其他电池单元的电压更高,控制器210接通开关204,导通流经外部分流通路的分流电流,从而使得对第一电池单元102的充电速度减缓,使得电池组各电池单元的电压趋向于均衡。然而,这种方法的缺点在于,每一个电池单元都需要一个专用的引脚控制对应的分流控制开关(如第一电池单元102对应引脚CB1,第二电池单元103对应引脚CB3),因而增加了制造成本。
图3所示为又一种传统的电池均衡电路300的示意图。图3中与图1、图2编号相同的部件具有类似的功能。在电池均衡电路300中,第一电池单元102的正端通过电阻308与控制器310的端口BAT1耦合,第一电池单元102的负端通过电阻306与控制器310的端口BAT0耦合。外部分流通路与第一电池单元102并联。该分流通路包括串联的电阻301和分流控制开关(如三极管302)。三极管302的导通状态由电阻306上的压降决定。第二电池单元103的正端通过电阻313与控制器310的端口BAT2耦合,第二电池单元103的负端通过电阻308与控制器310的端口BAT1耦合。外部分流通路与第二电池单元103并联。该分流通路包括串联的电阻314和分流控制开关(如三极管304)。三极管304的导通状态由电阻308上的压降决定。
在控制器310内,内部开关312耦合于端口BAT1和BAT0之间。内部开关316耦合于端口BAT2和BAT1之间。控制器310通过控制信号DRV1控制内部开关312,通过控制信号DRV2控制内部开关316。
在图3的电路中,为了导通第一电池单元102对应的分流通路,内部开关312接通以产生电流I2。电流I2从第一电池单元102的正端经过电阻308和端口BAT1流入控制器310。为了导通第二电池单元103的分流通路,内部开关316接通以产生电流I3。电流I3从控制器310的端口BAT1流出,通过电阻308流向第二电池单元103的负端。因此,流经电阻308上的电流的方向会产生冲突。因为电流I2和I3的方向相反,如果I2、13的大小相同,则电阻308上的压降将为0,使得三极管304无法导通。因此,传统电池均衡电路300不能够对相邻的电池单元同时进行均衡。
此外,流经分流通路的分流电流的大小受到对应三极管的基极电流的制约。如果第二电池单元103不均衡,内部开关316接通,内部开关312断开。电流I1从电池单元103的正端经过电阻313、端口BAT2和内部开关316流向端口BAT1。三极管304的基极电流IB流入三极管304。电流I3通过电阻308流向第二电池单元103的负端。流经第二电池单元103对应的分流通路的分流电流IBLD可以表达为:
IBLD=β·IB, (1)
其中,β是三极管304的共射电流增益。为获得较大的分流电流IBLD,基极电流IB需要相应增大。然而,因为电流I1为基极电流IB和流经电阻308的电流I3之和,较大的基极电流IB会导致较小的电流I3。另一方面,电流I3需要足够大才能在电阻308上产生足够大的压降以导通三极管304。因此,流经第二电池单元103对应的分流通路的分流电流IBLD受限于三极管304的基极电流IB。
该电池均衡电路300不适用于对电压较低的电池单元进行均衡。假设电阻308和电阻306的阻值相同。如果第一电池单元102不均衡,控制器310利用控制信号DRV1接通内部开关312。如果忽略内部开关312上的压降,电阻306上的压降仅为第一电池单元102的电压的一般。如果第一电池单元102的电压太低,分流通路上的分流控制开关(三极管302)将无法导通。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种电池均衡电路及对电池进行均衡的方法,可以适用于对电压较低的电池单元进行均衡,还能够对相邻的电池单元同时进行均衡。
本发明提供了一种电池均衡电路,该电池均衡电路包括与电池单元耦合的分流通路、与所述分流通路并联的辅助电流通路、与所述辅助电流通路并联的第三电流通路和控制器。当所述电池单元不均衡时,所述控制器导通所述第三电流通路,以产生流经所述第三电流通路的电流。在流经所述第三电流通路的电流的作用下,所述辅助电流通路导通,以产生流经所述辅助电流通路的电流。在流经所述辅助电流通路的电流的作用下,所述分流通路导通,产生所述电池单元的分流电流。
本发明还提供了一种电池均衡电路,该电池均衡电路包括与多个相邻电池单元并联的电流通路、与所述第一电池单元并联的分流通路、控制器和耦合于所述电流通路和所述第一电池单元之间的电阻性元件。所述多个相邻电池单元包括第一电池单元和第二电池单元。当所述第一电池单元不均衡时,所述控制器利用所述多个相邻电池单元的总电压导通所述电流通路,以产生流经所述电流通路的电流。所述电流流经所述电阻性元件并在所述电阻性元件上产生压降,所述分流通路的导通状态由所述压降决定。
本发明还提供了一种电池均衡方法,包括下列步骤:如果所述电池单元不均衡,则导通第一电流通路,以产生流经所述第一电流通路的第一电流;在所述第一电流的作用下导通与所述第一电流通路并联的第二电流通路,以产生流经所述第二电流通路的第二电流;在所述第二电流的作用下导通与所述第二电流通路并联的分流通路,以产生从所述电池单元一端经过所述分流通路流到所述电池单元另一端的分流电流。
本发明所述的电池均衡电路以及均衡电池单元的方法可以适用于对电压较低的电池单元进行均衡。此外,在一个实施例中的电池均衡电路能够对相邻的电池单元同时进行均衡。具体而言,根据本发明第一个实施例的电池均衡电路包括用于控制分流通路导通状态的辅助电流通路。根据本发明第二个实施例的电池均衡电路利用多个相邻电池单元的总电压产生电流,并根据该电流产生一个压降以导通一个电池单元对应的分流通路。本发明第三个实施例的电池均衡电路利用多个相邻电池单元的总电压产生电流,并利用该电流产生一个压降以导通一个电池单元对应的分流通路,并且该电池均衡电路能够同时接通多个内部开关从而对多个相邻的电池单元同时进行均衡。
附图说明
以下通过对本发明的一些实施例结合其附图的描述,可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。
图1所示为一种传统的电池均衡电路的电路图;
图2所示为另一种传统的电池均衡电路的电路图;
图3所示为又一种传统的电池均衡电路的电路图;
图4所示为根据本发明一个实施例的电池均衡电路的电路图;
图5所示为根据本发明一个实施例的对电池单元进行均衡的方法流程图;
图6所示为根据本发明另一个实施例的电池均衡电路的电路图;
图7所示为根据本发明另一个实施例的电池均衡电路的电路图;
图8所示为根据本发明另一个实施例的对电池单元进行均衡的方法流程图。
具体实施方式
以下将对本发明的实施例给出详细的参考。尽管本发明通过这些实施方式进行阐述和说明,但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反,本发明涵盖所附权利要求所定义的发明精神和发明范围内的所有替代物、变体和等同物。
另外,为了更好的说明本发明,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解,没有这些具体细节,本发明同样可以实施。在另外一些实例中,对于大家熟知的方法、手续、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。
本发明所述的电池均衡电路以及均衡电池单元的方法可以适用于对电压较低的电池单元进行均衡。此外,在本发明一个实施例中的电池均衡电路能够对相邻的电池单元同时进行均衡。本发明所述的电池均衡电路以及均衡电池单元的方法可以应用于各种类型的电池,比如锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池和太阳能电池等。
图4所示为根据本发明一个实施例的电池均衡电路400的电路图。电池均衡电路400的电路图对电池组中的电池单元CELL-1进行均衡。电池均衡电路400包括分流通路和与该分流通路并联的辅助电流通路,以及与辅助电流通路并联的第三电流通路。分流通路用于导通电池单元CELL-1的分流电流。辅助电流通路控制分流通路的导通状态。第三电流通路控制辅助电流通路的导通状态。
在图4的实施例中,电池单元CELL-1的正端通过电阻408与控制器402的端口BAT2耦合。电池单元CELL-1的负端通过电阻412与控制器402的端口BAT1耦合。在一个实施例中,电池单元CELL-1的分流通路包括串联的分流控制开关406和电阻404。在一个实施例中,辅助电流通路包括串联的开关(如三极管414)和电阻416。分流控制开关406的导通状态由电阻416上的压降决定。三极管414的导通状态由其基极-射极电压VBE决定,而VBE等于耦合于辅助电流通路和第三电流通路之间的电阻408上的压降。第三电流通路包括耦合于端口BAT2和BAT1之间的内部开关410。控制器402通过控制信号DRV1控制内部开关410。在图4的实施例中,分流通路和辅助电流通路位于控制器402的外部,第三电流通路位于控制器402内部。控制器402用于控制电池组的充放电,也能够用于实现电池组的各种保护功能,如过压保护、过流保护、欠压保护和电池均衡。在一个实施例中,控制器402集成于电池组内部。
如果电池单元CELL-1不均衡,如电池单元CELL-1的电压高于一个门限值,或者电池单元CELL-1的电压比电池组中其他电池单元的电压更高,控制器402导通第三电流通路。在流经第三电流通路的电流的作用下,辅助电流通路导通,产生流经辅助电流通路的电流。在流经辅助电流通路的电流的作用下,分流通路导通,产生电池单元CELL-1的分流电流。
具体而言,如果电池单元CELL-1不均衡,控制器402接通内部开关410,导通流经第三电流通路的电流。电流I1从电池单元CELL-1的正极通过电阻408、端口BAT2、内部开关410、端口BAT1和电阻412流向电池单元CELL-1的负极。如果电阻408上的压降(也即三极管414的基极-射极电压VBE)大于三极管414的导通电压VBJT-ON,三极管414接通,辅助电流通路上产生电流IC。如果电阻416的阻值较大,其上的压降将接近于电池单元CELL-1的电压。在一个实施例中,分流控制开关406是N沟道金属氧化物半导体场效应管(NMOSFET)。如果电阻416上的压降大于分流控制开关406的导通电压VMOS-ON,则分流控制开关406接通,分流通路上产生分流电流IBLD。
电池均衡电路400的优点之一是分流电流IBLD的大小不受三极管414基极电流的限制。通过调整电阻404的阻值,可以将分流电流IBLD调整到期望的范围内。此外,电池均衡电路400能够对电压较低的电池单元进行均衡。如果电阻416的阻值较大,其上的压降将接近于电池单元CELL-1的的电压,因而即便电池单元CELL-1的电压较低,分流控制开关406也能接通。
图5所示为根据本发明一个实施例的对电池单元进行均衡的方法流程图500。图5结合图4进行描述。
在步骤502中,如果电池单元CELL-1不均衡,第一电流通路(如控制器402的内部电流通路)上导通第一电流I1。
在步骤504中,在第一电流I1的作用下,与第一电流通路并联的第二电流通路(如辅助电流通路)上导通第二电流IC。
在步骤506中,在第二电流IC的作用下,与第二电流通路并联的分流通路上导通分流电流IBLD。
图6所示为根据本发明另一个实施例的电池均衡电路600的电路图。电池均衡电路600能够利用多个相邻电池单元的总电压产生电流。该电流在一个电阻上产生压降。在此压降的作用下,一个电池单元对应的分流通路导通。在图6的实施例中,利用两个相邻电池单元的总电压产生该电流。本发明不限于这种结构。电池均衡电路600可以利用三个或更多个电池单元的电压来产生该电流。
在图6的实施例中,两个相邻的电池单元CELL-1和电池单元CELL-2与控制器602耦合。电池单元CELL-1的正端通过电阻性元件(如电阻612)与控制器602的端口BAT2耦合。电池单元CELL-1的负端通过电阻性元件(如电阻618)与控制器602的端口BAT1耦合。与电池单元CELL-1并联的分流通路包括电阻614和分流控制开关616。电池单元CELL-2的正端通过电阻608与控制器602的端口BAT3耦合。电池单元CELL-2的负端通过电阻612与控制器602的端口BAT2耦合。与电池单元CELL-2并联的分流通路包括电阻604和分流控制开关606。在控制器602内部,一条电流通路与电池单元CELL-1、电池单元CELL-2并联。该电流通路包括耦合于端口BAT2和BAT1之间的内部开关620,和耦合于端口BAT3和BAT2之间的内部开关610。控制器602通过控制信号DRV1控制内部开关620,通过控制信号DRV2控制内部开关610。
如果电池单元CELL-1不均衡,控制器602导通该电流通路,并利用电池单元CELL-1、电池单元CELL-2的总电压产生流经该电流通路的电流。在图6的实施例中,控制器602同时接通内部开关610和内部开关620。电池单元CELL-1、电池单元CELL-2的总电压产生的电流流经电阻618,并在电阻618上产生压降。与电池单元CELL-1并联的分流通路的导通状态由电阻618上的压降决定。具体而言,电池单元CELL-1、电池单元CELL-2的总电压产生电流从电池单元CELL-2的正端通过电阻608、内部开关610、内部开关620、电阻618流向电池单元CELL-1的负端。假设电阻608和电阻618的阻值相同,如果忽略流经电阻612的电流和内部开关610、内部开关620的阻值,则电阻618上的压降VR可以表达为:
其中VCELL-1是的CELL-1电压,VCELL-2是CELL-2的电压。
电池均衡电路600利用两个相邻电池单元CELL-1、电池单元CELL-2的总电压在电阻618上产生压降。即便电池单元CELL-1的电压较低,电阻618上的压降VR仍足以接通分流控制开关616。因此,电池均衡电流600能够对电压较低的电池单元进行均衡。
图7所示为根据本发明另一个实施例的电池均衡电路700的电路图。电池均衡电路700能够利用多个相邻电池单元的总电压产生电流。该电流在一个电阻上产生压降。在此压降的作用下,一个电池单元对应的分流通路导通。在图7的实施例中,利用两个相邻电池单元的总电压产生该电流。本发明不限于这种结构。电池均衡电路700可以利用三个或更多个电池单元的电压来产生该电流。
在图7的实施例中,三个相邻的电池单元CELL-1、电池单元CELL-2和电池单元CELL-3串联。电池单元CELL-1的正端与电池单元CELL-2的负端相连。电池单元CELL-2的正端与电池单元CELL-3的负端相连。电池单元CELL-1的正端通过电阻612与控制器702的端口BAT2相连。电池单元CELL-1的负端通过电阻618与控制器702的端口BAT1相连。电池单元CELL-2的正端通过电阻608与控制器702的端口BAT3相连。电池单元CELL-2的负端通过电阻612与控制器702的端口BAT2相连。电池单元CELL-3的正端通过电阻708与控制器702的端口BAT4相连。电池单元CELL-3的负端通过电阻608与控制器702的端口BAT3相连。
在控制器702内部,第一电流通路与电池单元CELL-1、电池单元CELL-2并联,第二电流通路与电池单元CELL-2、电池单元CELL-3并联。第一电流通路包括与电池单元CELL-1、电池单元CELL-2并联的内部开关720。该内部开关720通过端口BAT3与电池单元CELL-2的正端耦合,通过端口BAT1与电池单元CELL-1的负端耦合。第二电流通路包括与电池单元CELL-2、电池单元CELL-3并联的内部开关710。该内部开关710通过端口BAT4与电池单元CELL-3的正端耦合,通过端口BAT2与电池单元CELL-2的负端耦合。
如果电池单元CELL-1不均衡,控制器702利用控制信号DRV1接通内部开关720,产生流经第一电流通路的电流。该电流由多个相邻电池单元(如图7实施例中的电池单元CELL-1和电池单元CELL-2)的总电压产生。该电流流经电阻618并在电阻618上产生压降。与电池单元CELL-1并联的分流电流的导通状态由电阻618上的压降决定。具体而言,当内部开关720接通,电流I21从电池单元CELL-2的正端通过电阻608、内部开关720和电阻618流向电池单元CELL-1的负端。电流I21由相邻电池单元CELL-1和电池单元CELL-2的总电压产生。电阻618上的压降使得分流控制开关616接通,从而使电池单元CELL-1对应的分流通路导通。与此类似,如果电池单元CELL-2不均衡,控制器702利用控制信号DRV2接通内部开关710,产生流经第二电流通路的电流。当内部开关710接通,电流I32从电池单元CELL-3的正端通过电阻708、内部开关710和电阻612流向电池单元CELL-2的负端。电流I32由相邻电池单元CELL-2和电池单元CELL-3的总电压产生。电阻612上的压降使得分流控制开关606接通,从而使电池单元CELL-2对应的分流通路导通。
当一个电池单元(如电池单元CELL-1)需要均衡,其对应的内部开关接通。因为流经对应电阻(如电阻618)上的电流是由多个相邻电池单元(如电池单元CELL-1和电池单元CELL-2)的总电压产生的,所以该对应电阻上的压降较大。因此,即便该电池单元(如电池单元CELL-1)的电压较低,对应的分流控制开关(如分流控制开关616)仍然能够导通。并且因为不存在电流方向冲突的问题,控制器702可以同时接通多个内部开关(如内部开关720和内部开关710),从而对多个相邻电池单元(如电池单元CELL-1和电池单元CELL-2)同时进行均衡。
图8所示为根据本发明一个实施例的对电池单元进行均衡的方法流程图800。图8结合图6和图7进行描述。
在步骤802中,利用多个相邻电池单元(如图6或图7中的电池单元CELL-1和电池单元CELL-2)的总电压产生电流。
在步骤804中。该电流在电阻性元件(如图6或图7中的电阻618)上产生压降。
在步骤806中,在该压降的作用下,多个相邻电池单元中一个电池单元所对应的分流通路导通。
在一个实施例中,与第一电池单元(如图6中的电池单元CELL-1)并联的第一开关(如图6中的开关620)和与第二电池单元(如图6中的电池单元CELL-2)并联的第二开关(如图6中的开关610)同时接通,以产生上述电流。在另一个实施例中,与多个相邻电池单元(如图7中的电池单元CELL-1和电池单元CELL-2)并联的开关(如图7中的开关720)接通,以产生上述电流。
在此使用之措辞和表达都是用于说明而非限制,使用这些措辞和表达并不将在此图示和描述的特性之任何等同物或部分等同物排除在发明范围之外,在权利要求的范围内可能存在各种修改。其它的修改、变体和替换物也可能存在。因此,权利要求旨在涵盖所有此类等同物。
Claims (11)
1.一种电池均衡电路,其特征在于,包括:
分流通路,与电池单元耦合,用于产生所述电池单元的分流电流;
辅助电流通路,与所述分流通路并联;
第三电流通路,与所述辅助电流通路并联;
控制器,用于当所述电池单元不均衡时,导通所述第三电流通路,以产生流经所述第三电流通路的电流,
其中,在流经所述第三电流通路的电流的作用下,所述辅助电流通路导通,以产生流经所述辅助电流通路的电流,
在流经所述辅助电流通路的电流的作用下,所述分流通路导通,以产生所述分流电流。
2.根据权利要求1所述的电池均衡电路,其特征在于,所述电池均衡电路还包括:
电阻,耦合于所述辅助电流通路和所述第三电流通路之间,
其中,当所述第三电流通路导通时,电流流经所述电阻并在所述电阻上产生压降,所述辅助电流通路的导通状态由所述电阻上的压降所决定。
3.根据权利要求1所述的电池均衡电路,其特征在于,所述辅助电流通路包括第一开关和第一电阻,当所述第三电流通路导通时,电流流经所述第一电阻并在所述第一电阻上产生压降,所述分流通路的导通状态由所述第一电阻上的压降所决定。
4.根据权利要求3所述的电池均衡电路,其特征在于,所述分流通路包括第二电阻和第二开关,所述第二开关的导通状态由所述第一电阻上的压降所决定。
5.根据权利要求1所述的电池均衡电路,其特征在于,所述第三电流通路位于所述控制器内部,所述分流通路和所述辅助电流通路位于所述控制器外部。
6.一种电池均衡方法,其特征在于,包括:
当电池单元不均衡时,导通第一电流通路,以产生流经所述第一电流通路的第一电流;
在所述第一电流的作用下导通与所述第一电流通路并联的第二电流通路,以产生流经所述第二电流通路的第二电流;
在所述第二电流的作用下导通与所述第二电流通路并联的分流通路,以产生从所述电池单元一端经过所述分流通路流到所述电池单元另一端的分流电流。
7.根据权利要求6所述的电池均衡方法,其特征在于,所述在所述第一电流的作用下导通与所述第一电流通路并联的第二电流通路的步骤包括:
利用所述第一电流在第一电阻上产生第一压降;
在所述第一压降的作用下导通所述第二电流通路。
8.根据权利要求6所述的电池均衡方法,其特征在于,所述在所述第二电流的作用下导通与所述第二电流通路并联的分流通路的步骤包括:
利用所述第二电流在第二电阻上产生第二压降;
在所述第二压降的作用下导通所述分流通路。
9.一种电池均衡电路,其特征在于,包括:
电流通路,与多个相邻电池单元并联,所述多个相邻电池单元包括第一电池单元和第二电池单元;
分流通路,与所述第一电池单元并联;
控制器,用于当所述第一电池单元不均衡时,利用所述多个相邻电池单元的总电压导通所述电流通路,以产生流经所述电流通路的电流;
电阻性元件,耦合于所述电流通路和所述第一电池单元之间,
其中,所述电流流经所述电阻性元件并在所述电阻性元件上产生压降,所述分流通路的导通状态由所述压降决定。
10.根据权利要求9所述的电池均衡电路,其特征在于,所述电流通路包括与所述第一电池单元并联的第一开关和与所述第二电池单元并联的第二开关,其中,所述控制器同时接通所述第一开关和所述第二开关以产生所述电流。
11.根据权利要求9所述的电池均衡电路,其特征在于,所述电流通路包括与所述多个相邻电池单元并联的开关,其中,所述控制器接通所述开关以产生所述电流。
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Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012205396A1 (de) | 2012-04-03 | 2013-10-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum resistiven Zellausgleich von Batteriezellen einer Batterie, eine verfahrensgemäß gesteuerte Batterie sowie ein Kraftfahrzeug |
WO2013153650A1 (ja) * | 2012-04-12 | 2013-10-17 | 三菱電機株式会社 | 蓄電デバイス放電装置 |
US9148029B2 (en) * | 2012-07-13 | 2015-09-29 | Fu-Sheng Tsai | Active balancing circuit for balancing battery units |
DE102013201450A1 (de) | 2013-01-30 | 2014-07-31 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Ansteuerung und elektrischen Versorgung einer Zellausgleichs-Schaltungsanordnung und entsprechendes Ausgleichsverfahren |
CN104283248B (zh) | 2013-07-12 | 2016-12-28 | 凹凸电子(武汉)有限公司 | 电池模块、电流平衡方法以及电路 |
US9685796B2 (en) * | 2015-05-18 | 2017-06-20 | Ford Global Technologies, Llc | Current balancing device for parallel battery cells in an electrified vehicle |
JP6628517B2 (ja) * | 2015-07-30 | 2020-01-08 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置及び電池セルのセル電圧均等化方法 |
CN105337356B (zh) * | 2015-11-18 | 2019-12-27 | 华润矽威科技(上海)有限公司 | 一种电压均衡电路 |
CN105305564B (zh) * | 2015-11-27 | 2018-03-23 | 上海空间电源研究所 | 锂离子蓄电池组单体电池均衡电路及均衡方法 |
TWI583096B (zh) * | 2016-06-16 | 2017-05-11 | 盧昭正 | 電池充電保護裝置 |
US10032508B1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-24 | Intel Corporation | Method and apparatus for multi-level setback read for three dimensional crosspoint memory |
JP2018117438A (ja) * | 2017-01-17 | 2018-07-26 | 太陽誘電株式会社 | リチウムイオンキャパシタを備えた電源モジュール |
CN107895983B (zh) * | 2017-11-30 | 2019-12-24 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池均衡方法与装置、计算机可读存储介质、电池管理装置与运载工具 |
JP7395235B2 (ja) * | 2020-02-03 | 2023-12-11 | エイブリック株式会社 | 充放電制御回路及びこれを備えたバッテリ装置 |
CN117501577A (zh) * | 2022-05-31 | 2024-02-02 | 北京小米移动软件有限公司 | 电池均衡电路和电池均衡方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101409457A (zh) * | 2007-10-08 | 2009-04-15 | 凹凸科技(中国)有限公司 | 充电电池组均衡电路及方法 |
Family Cites Families (55)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4418310A (en) | 1981-11-18 | 1983-11-29 | Hobart Brothers Company | Battery charger control circuit |
US5268630A (en) | 1992-05-04 | 1993-12-07 | Black & Decker Inc. | Method and apparatus for varying the sample rate of a fast battery charger |
US5284719A (en) | 1992-07-08 | 1994-02-08 | Benchmarq Microelectronics, Inc. | Method and apparatus for monitoring battery capacity |
DE69331492T2 (de) | 1992-10-23 | 2002-08-29 | Sony Corp | Batteriesatz |
JP2939689B2 (ja) | 1993-03-15 | 1999-08-25 | 日本電池株式会社 | 有機電解液二次電池・組電池の監視・制御装置 |
US5825155A (en) | 1993-08-09 | 1998-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Battery set structure and charge/ discharge control apparatus for lithium-ion battery |
ZA952456B (en) | 1994-03-28 | 1996-03-29 | John York Seymour | A method and apparatus for processing batteries |
JP3279071B2 (ja) | 1994-06-29 | 2002-04-30 | 日産自動車株式会社 | 組電池の充電装置 |
JPH08123587A (ja) | 1994-10-27 | 1996-05-17 | Canon Inc | 携帯型情報処理装置 |
US5633573A (en) | 1994-11-10 | 1997-05-27 | Duracell, Inc. | Battery pack having a processor controlled battery operating system |
US5652501A (en) | 1994-12-12 | 1997-07-29 | Unitrode Corporation | Voltage sensor for detecting cell voltages |
US5628630A (en) | 1994-12-15 | 1997-05-13 | Univ. Of Alabama At Birmingham | Design process for skeletal implants to optimize cellular response |
US5691742A (en) | 1995-05-24 | 1997-11-25 | Dell U.S.A., L.P. | Software battery gauge for portable computers |
US5656915A (en) | 1995-08-28 | 1997-08-12 | Eaves; Stephen S. | Multicell battery pack bilateral power distribution unit with individual cell monitoring and control |
US5646503A (en) | 1995-10-04 | 1997-07-08 | Motorola, Inc. | Method for balancing power sources and structure therefor |
US5648717A (en) | 1995-12-22 | 1997-07-15 | Motorola, Inc. | Battery charge gauge with current integrator and method for guaging battery charge |
AU3803097A (en) | 1996-07-17 | 1998-02-09 | Duracell Inc. | Battery operating system |
JPH10164765A (ja) | 1996-11-25 | 1998-06-19 | Yamaha Motor Co Ltd | 電池駆動装置、電池管理装置および外部機器のコントローラ |
JPH10191574A (ja) | 1996-12-26 | 1998-07-21 | Japan Tobacco Inc | 充電装置 |
JP3330295B2 (ja) | 1996-12-26 | 2002-09-30 | 東芝電池株式会社 | 二次電池の補正回路 |
JP3454657B2 (ja) | 1997-01-30 | 2003-10-06 | 三洋電機株式会社 | 二次電池の残存容量検出方法 |
US6157169A (en) | 1997-04-30 | 2000-12-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Monitoring technique for accurately determining residual capacity of a battery |
US5889385A (en) | 1997-08-19 | 1999-03-30 | Advanced Charger Technology, Inc. | Equalization of series-connected cells of a battery using controlled charging and discharging pulses |
US5952815A (en) | 1997-07-25 | 1999-09-14 | Minnesota Mining & Manufacturing Co. | Equalizer system and method for series connected energy storing devices |
US5894212A (en) | 1997-09-19 | 1999-04-13 | Tarrytown Consulting, Inc. | Discharge monitoring and isolating system for batteries |
JP3458740B2 (ja) | 1998-04-09 | 2003-10-20 | 株式会社豊田中央研究所 | 組電池の充電装置および放電装置 |
US6037751A (en) | 1998-07-01 | 2000-03-14 | Gnb Technologies, Inc. | Method and apparatus for charging batteries |
JP3870577B2 (ja) | 1998-09-14 | 2007-01-17 | 株式会社デンソー | 組電池のばらつき判定方法及びバッテリ装置 |
JP2001086656A (ja) | 1999-07-09 | 2001-03-30 | Fujitsu Ltd | バッテリ監視装置 |
US6114835A (en) | 1999-07-26 | 2000-09-05 | Unitrode Corporation | Multi-cell battery pack charge balancing circuit |
KR100639731B1 (ko) | 1999-09-03 | 2006-10-31 | 엘지전자 주식회사 | 배터리 팩 및 배터리 팩의 작동방법 |
US6150795A (en) | 1999-11-05 | 2000-11-21 | Power Designers, Llc | Modular battery charge equalizers and method of control |
JP3638109B2 (ja) | 2000-02-07 | 2005-04-13 | Necトーキン栃木株式会社 | 電池パック |
JP3827136B2 (ja) | 2000-03-24 | 2006-09-27 | 株式会社リコー | 充放電保護回路、該充放電保護回路を組み込んだバッテリーパック、該バッテリーパックを用いた電子機器 |
US6329796B1 (en) | 2000-07-25 | 2001-12-11 | O2 Micro International Limited | Power management circuit for battery systems |
US6285161B1 (en) | 2000-09-11 | 2001-09-04 | O2 Micro International Limited | Battery cell charging system having voltage threshold and bleeder current generating circuits |
US6694129B2 (en) | 2001-01-12 | 2004-02-17 | Qualcomm, Incorporated | Direct conversion digital domain control |
JP2002223525A (ja) | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Yuasa Corp | 充放電装置 |
DE10104981A1 (de) | 2001-02-03 | 2002-08-08 | Varta Geraetebatterie Gmbh | Verfahren zur Überwachung der Betriebssicherheit von wiederaufladbaren Li-Zellen |
JP2002243771A (ja) | 2001-02-15 | 2002-08-28 | Seiko Instruments Inc | 電池電圧検出回路 |
JP3696124B2 (ja) | 2001-05-17 | 2005-09-14 | 三洋電機株式会社 | 組電池の電圧検出回路 |
JP4605952B2 (ja) | 2001-08-29 | 2011-01-05 | 株式会社日立製作所 | 蓄電装置及びその制御方法 |
KR20030021666A (ko) | 2001-09-07 | 2003-03-15 | 엘지이노텍 주식회사 | 배터리 팩 |
US6744394B2 (en) | 2002-05-10 | 2004-06-01 | 02Micro International Limited | High precision analog to digital converter |
US6897683B2 (en) | 2002-11-14 | 2005-05-24 | Fyre Storm, Inc. | Driver including first and second buffers for driving an external coil or first and second transistors |
TW571452B (en) | 2002-12-13 | 2004-01-11 | Quanta Comp Inc | Charging-type electrical potential balance device |
US7081737B2 (en) | 2003-06-19 | 2006-07-25 | O2Micro International Limited | Battery cell monitoring and balancing circuit |
JP4148162B2 (ja) * | 2004-03-05 | 2008-09-10 | 株式会社デンソー | 回路システム |
JP4513426B2 (ja) | 2004-06-15 | 2010-07-28 | トヨタ自動車株式会社 | 温度センサの異常検出方法、および電源装置 |
US20060091854A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Yi-Chang Chen | Power monitoring and balancing device |
JP2006254650A (ja) | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電池保護回路 |
JP4888041B2 (ja) * | 2006-02-16 | 2012-02-29 | 株式会社デンソー | 組電池の電圧調整装置 |
US7466104B2 (en) * | 2006-10-13 | 2008-12-16 | O2 Micro International Limited | System and method for balancing cells in a battery pack with selective bypass paths |
US20100033128A1 (en) | 2007-10-09 | 2010-02-11 | O2Micro, Inc. | Circuit and method for cell balancing |
TWI377758B (en) | 2008-06-20 | 2012-11-21 | Green Solution Tech Co Ltd | The battery charging controller and battery module thereof |
-
2010
- 2010-12-20 US US12/973,340 patent/US8872478B2/en active Active
-
2011
- 2011-03-02 CN CN 201110051868 patent/CN102195314B/zh active Active
- 2011-03-04 TW TW100107261A patent/TWI448041B/zh active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101409457A (zh) * | 2007-10-08 | 2009-04-15 | 凹凸科技(中国)有限公司 | 充电电池组均衡电路及方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JP特开2000-92732A 2000.03.31 |
JP特开平8-19188A 1996.01.19 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110109269A1 (en) | 2011-05-12 |
TW201141009A (en) | 2011-11-16 |
US8872478B2 (en) | 2014-10-28 |
CN102195314A (zh) | 2011-09-21 |
TWI448041B (zh) | 2014-08-01 |
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