CN103248079A

CN103248079A - 一种12节串联充电电池组均衡电路

Info

Publication number: CN103248079A
Application number: CN2012100319357A
Authority: CN
Inventors: 赵恩海
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2013-08-14

Abstract

一种在12节串联充电电池组中均衡各单体电池剩余电量的电路。该电路从12节串联充电电池组取能量，通过一个隔离型开关电源和一个开关网络对串联充电电池组中的某一节单体充电电池进行有选择的充电，从而调节各单体电池中的剩余电量。

Description

一种12节串联充电电池组均衡电路

技术领域

本发明涉及一种在12节串联充电电池组中主动均衡各单体电池剩余电量的电路。该电路从12节充电电池串联组成的整组电池取能量，通过一个隔离型开关电源和一个开关网络对12节串联充电电池组中的某一节单体充电电池进行有选择的充电，从而调节各单体电池中的剩余电量。

背景技术

充电电池，如锂电池等，在串联成组使用时，由于受生产工艺，环境因素的影响，各单体电池的剩余电量不可能完全一致。这种不一致性会导致充电电池组在长期使用时放电时间缩短，充电时间加长，以及循环寿命降低。目前，为了克服这种不一致性，普遍采用电阻放电式的被动均衡方法。这种方法是在各单体电池上并联一个开关和电阻，在充电时通过电阻对充电电流分流的方式提高一致性。这种被动均衡方法存在能量浪费，均衡效率低、和发热量大等缺点。

发明内容

为了克服现有电池组被动均衡方法存在的能量浪费，均衡效率低、和发热量大等缺点，本发明提供一种主动均衡电路，采用隔离型开关电源和开关网络，通过能量转移的方式来均衡12节串联充电电池组中各单体电池的剩余电量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：串联电池组中电池Cell1的负极连接开关S1，电池Cell1、Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、Cell10、Cell11、Cell12的正极分别连接开关S8、S2、S9、S3、S10、S4、S11、S5、S12、S6、S13、S7。开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7的另一端相连，并连接开关S14和S17。开关S8、S9、S10、S11、S12、S13的另一端相连，并连接开关S15和S16。开关S14和S15的另一端连接隔离型开关电源PS的负极输出端OUT-，开关S16和S17的另一端连接开关S18，开关S18的另一端连接隔离型开关电源PS的正极输出端OUT+。隔离型开关电源PS的正极输入端IN+连接电池Cell12的正极，负极输入端IN-连接电池Cell1的负极。

本发明的有益效果是在充电和放电过程中，通过能量转移的方式对任意一节单体电池进行电量补充。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的原理图。

图1中，Cell1、Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、Cell10、Cell11、Cell12是串联的12节充电电池。S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18是开关。PS是隔离型开关电源，IN+是PS的正极输入端，IN-是PS的负极输入端，OUT+是PS的正极输出端，OUT-是PS的负极输出端。输入端IN+和IN与输出端OUT+和OUT-完全隔离。PS从整个电池组吸收能量，从输出端OUT+和OUT-输出均衡充电电流。

具体实施方式

图1中，串联电池组中电池Cell1的负极连接开关S1，电池Cell1、Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、Cell10、Cell11、Cell12的正极分别连接开关S8、S2、S9、S3、S10、S4、S11、S5、S12、S6、S13、S7。开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7的另一端相连，并连接开关S14和S17。开关S8、S9、S10、S11、S12、S13的另一端相连，并连接开关S15和S16。开关S14和S15的另一端连接隔离型开关电源PS的负极输出端OUT-，开关S16和S17的另一端连接开关S18，开关S18的另一端连接隔离型开关电源PS的正极输出端OUT+。隔离型开关电源PS的正极输入端IN+连接电池Cell12的正极，负极输入端IN-连接电池Cell1的负极。PS是隔离型开关电源，其输入端IN+和IN-与输出端OUT+和OUT-完全隔离。隔离型开关电源PS从整个电池组吸收能量，从输出端OUT+和OUT-输出均衡充电电流。

对电池Cell1进行均衡充电时，接通开关S8、S1、S16、S14、和S18，其他开关保持断开状态，隔离型开关电源PS对电池Cell1进行均衡充电。

对电池Cell2进行均衡充电时，接通开关S2、S8、S17、S15、和S18，其他开关保持断开状态，隔离型开关电源PS对电池Cell2进行均衡充。

对电池Cell3进行均衡充电时，接通开关S9、S2、S16、S14、和S18，其他开关保持断开状态，隔离型开关电源PS对电池Cell3进行均衡充电。

对电池Cell4进行均衡充电时，接通开关S3、S9、S17、S15、和S18，其他开关保持断开状态，隔离型开关电源PS对电池Cell4进行均衡充电。

对电池Cell5进行均衡充电时，接通开关S10、S3、S16、S14、和S18，其他开关保持断开状态，隔离型开关电源PS对电池Cell5进行均衡充电。

对电池Cell6进行均衡充电时，接通开关S4、S10、S17、S15、和S18，其他开关保持断开状态，隔离型开关电源PS对电池Cell6进行均衡充电。

对电池Cell7进行均衡充电时，接通开关S11、S4、S16、S14、和S18，其他开关保持断开状态，隔离型开关电源PS对电池Cell7进行均衡充电。

对电池Cell8进行均衡充电时，接通开关S5、S11、S17、S15、和S18，其他开关保持断开状态，隔离型开关电源PS对电池Cell8进行均衡充电。

对电池Cel19进行均衡充电时，接通开关S12、S5、S16、S14、和S18，其他开关保持断开状态，隔离型开关电源PS对电池Cell9进行均衡充电。

对电池Cell10进行均衡充电时，接通开关S6、S12、S17、S15、和S18，其他开关保持断开状态，隔离型开关电源PS对电池Cell10进行均衡充电。

对电池Cell11进行均衡充电时，接通开关S13、S6、S16、S14、和S18，其他开关保持断开状态，隔离型开关电源PS对电池Cell11进行均衡充电。

对电池Cell12进行均衡充电时，接通开关S7、S13、S17、S15、和S18，其他开关保持断开状态，隔离型开关电源PS对电池Cell12进行均衡充电。

Claims

1.一种12节串联充电电池组均衡电路，其特征是：串联电池组中电池Cell1的负极连接开关S1，电池Cell1、Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、Cell10、Cell11、Cell12的正极分别连接开关S8、S2、S9、S3、S10、S4、S11、S5、S12、S6、S13、S7。

2.根据权利要求1所述的12节串联充电电池组均衡电路，其特征是：开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7的另一端相连，并连接开关S14和S17。

3.根据权利要求1所述的12节串联充电电池组均衡电路，其特征是：开关S8、S9、S10、S11、S12、S13的另一端相连，并连接开关S15和S16。

4.根据权利要求1所述的12节串联充电电池组均衡电路，其特征是：开关S14和S15的另一端连接隔离型开关电源PS的负极输出端OUT-，开关S16和S17的另一端连接开关S18，开关S18的另一端连接隔离型开关电源PS的正极输出端OUT+。

5.根据权利要求1所述的12节串联充电电池组均衡电路，其特征是：隔离型开关电源PS的正极输入端IN+连接电池Cell12的正极，负极输入端IN-连接电池Cell1的负极。