RU2551182C2 - Voltage balancer for bank of electric energy storage units - Google Patents

Voltage balancer for bank of electric energy storage units Download PDF

Info

Publication number
RU2551182C2
RU2551182C2 RU2012130212/07A RU2012130212A RU2551182C2 RU 2551182 C2 RU2551182 C2 RU 2551182C2 RU 2012130212/07 A RU2012130212/07 A RU 2012130212/07A RU 2012130212 A RU2012130212 A RU 2012130212A RU 2551182 C2 RU2551182 C2 RU 2551182C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
balancer
drives
bank
storage units
control unit
Prior art date
Application number
RU2012130212/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012130212A (en
Inventor
Олег Иванович Сидоренко
Владимир Александрович Подлипалин
Алексей Александрович Евсейкин
Светлана Владимировна Бузаджи
Наталия Андреевна Полулях
Константин Сергеевич Дистранов
Эдуард Евгеньевич Данилов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Системы управления хранением энергии" (ООО "СУХЭ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Системы управления хранением энергии" (ООО "СУХЭ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Системы управления хранением энергии" (ООО "СУХЭ")
Priority to RU2012130212/07A priority Critical patent/RU2551182C2/en
Publication of RU2012130212A publication Critical patent/RU2012130212A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2551182C2 publication Critical patent/RU2551182C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: voltage balancer for a bank of electric energy storage units is related to the sphere of electric engineering and may be used for manufacturing of batteries with Li-ion accumulators and ionistors or chemical cells for transport and power industry needs. To the balancer for a bank of single energy storage units coupled as in-series electrical circuit that consists of a balancer for two adjoining storage units based on choke and diodes connected in parallel to storage units and electronic keys controlled through the balancer control unit there is an auxiliary current sensor and temperature sensor connected in series to the choke. The balancer is made as a driver with in-built MOSFET transistors. The balancer control unit for two adjoining storage units is made as a microcontroller related to the bank microcontroller through in-series communications channel with galvanic isolation, for example of CAN type.
EFFECT: prevention of potential saturation of the balancer accumulative choke, protection of the bank from overheating of elements and ensuring usage of both local and global algorithms for voltage balancing at the bank of accumulators.
1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании батарей электрических накопителей энергии различного типа: от Li-ионных аккумуляторов до ионисторов и химических источников тока в составе автономных систем электроснабжения, в том числе на транспорте, в устройствах бесперебойного питания, в системах оперативного постоянного тока и сетевых накопителях электроэнергии.The present invention relates to the field of electrical engineering and can be used to create batteries of electric energy storage devices of various types: from Li-ion batteries to ionistors and chemical current sources as part of autonomous power supply systems, including in transport, in uninterruptible power supply systems, in operational systems direct current and network drives of electricity.
Проблема обеспечения длительного срока службы высоковольтных аккумуляторных батарей, состоящих из последовательно соединенных аккумуляторов, является актуальной, поскольку даже небольшие различия в характеристиках отдельных аккумуляторов (единицы процентов от номинальных параметров), имеющие место при комплектовании батарей (по емкости, токам утечки, внутреннему сопротивлению и др.) в процессе эксплуатации приводят к значительному разбалансу в степени заряженности отдельных аккумуляторов (более десяти процентов). Следствием этого являются снижение уровня отдаваемой емкости батарей в нагрузку, перезаряд и недопустимо глубокий разряд отдельных элементов с возможностью их переполюсовки, разгерметизации и других необратимых и нежелательных явлений, что в итоге приводит к сокращению срока службы батарей. Одним из решений указанной проблемы является выравнивание (нивелирование) разбаланса напряжений между отдельными элементами батареи путем селективного шунтирования избыточного напряжения отдельных элементов с помощью резисторов методом пассивной балансировки [см. патент С №201623235 фирмы SHAN DONG SHAHGCUN ENERGY Co LTD опубл. 11.03.2010 г., а также патент РФ №2324263, опубл. 27.01.2008 г.].The problem of ensuring the long service life of high-voltage batteries, consisting of series-connected batteries, is relevant, since even small differences in the characteristics of individual batteries (a few percent of the nominal parameters) occurring in the completion of batteries (in capacity, leakage currents, internal resistance, etc. .) during operation lead to a significant imbalance in the degree of charge of individual batteries (more than ten percent). The consequence of this is a decrease in the level of the given capacity of the batteries to the load, overcharging and unacceptably deep discharge of individual elements with the possibility of their polarity reversal, depressurization, and other irreversible and undesirable phenomena, which ultimately leads to a reduction in battery life. One of the solutions to this problem is to equalize (level) the voltage imbalance between the individual battery cells by selectively shunting the excess voltage of the individual cells using resistors using the passive balancing method [see Patent No. 2016623235 by SHAN DONG SHAHGCUN ENERGY Co LTD publ. 03/11/2010, as well as the patent of the Russian Federation No. 23234263, publ. January 27, 2008].
Однако данное техническое решение энергетически не эффективно, так как приводит к непроизводительным потерям энергии, а также вызывает нежелательный перегрев всей батареи, так как выравнивающая электрическая цепь, как правило, локализована в корпусе батареи. Кроме того, скорость и энергия выравнивания ограничены количеством рассеиваемой при этом энергии.However, this technical solution is not energetically efficient, as it leads to unproductive energy losses, and also causes undesirable overheating of the entire battery, since the equalizing electric circuit is usually localized in the battery case. In addition, the speed and energy of alignment is limited by the amount of energy dissipated in this case.
Известна батарея электрических накопителей энергии, содержащая множество единичных элементов или модулей, соединенных в последовательную электрическую цепь, систему контроля и управления батареей, а также электронные блоки, обеспечивающие выравнивание напряжений на отдельных накопительных элементах, питание которых обеспечивается от дополнительного источника энергии [см. патент РФ №2230418, опубл. 10.06.2004 г.].A known battery of electrical energy storage, containing many single elements or modules connected in a serial electric circuit, a battery monitoring and control system, as well as electronic units that provide voltage equalization on individual storage elements, the power of which is provided from an additional energy source [see RF patent No. 2230418, publ. 06/10/2004].
Недостатком известной батареи является сложность ее эксплуатации из-за наличия внешнего источника энергии, требующего дополнительного обслуживания, а в случае использования стационарного источника энергии - потеря автономности (мобильности) батареи.A disadvantage of the known battery is the difficulty of its operation due to the presence of an external energy source that requires additional maintenance, and in the case of using a stationary energy source - loss of battery autonomy (mobility).
По совокупности сходных существенных признаков наиболее близким к данному изобретению является балансир напряжений для батареи электрических накопителей энергии из единичных накопителей, соединенных в последовательную электрическую цепь, состоящий из выравнивающего устройства для каждых двух смежных накопителей, обеспечивающего активное выравнивание напряжений на них, выходы которого подключены параллельно этим накопителям, и блока управления выравнивающим устройством, состоящим из дросселя, подключенного к точке последовательного соединения двух смежных накопителей и через нормально открытые ключи к другим последовательно соединенным накопителям с параллельно подключенными диодами, открытыми в направлении протекания тока от минуса накопителя к его плюсу, а блок управления выполнен с функцией замыкания нормально открытого ключа на время, равное выравниванию напряжения на двух смежных накопителях [см. патент РФ на полезную модель №75797, опубл. 20.08.2008 г.].According to a set of similar essential features, the closest to this invention is the voltage balancer for a battery of electrical energy storage devices from single storage devices connected in series to an electrical circuit consisting of a balancing device for every two adjacent storage devices providing active voltage equalization on them, the outputs of which are connected in parallel with this drives, and the leveling device control unit, consisting of a choke connected to a follower point connection of two adjacent drives and through normally open keys to other series-connected drives with parallel connected diodes open in the direction of the current flowing from the minus of the drive to its plus, and the control unit is designed to close the normally open key for a time equal to voltage equalization on two adjacent drives [see RF patent for utility model No. 75797, publ. 08/20/2008].
Недостатком известного балансира является то, что 1) не производится измерение тока в цепи дросселя выравнивающего устройства и тем самым не реализуется обратная связь при управлении ключами по времени, что может привести к насыщению дросселя и перерождению его реактивного сопротивления в активное, что сопровождается возникновением больших токов и, следовательно, тепловых потерь, что сводит на нет перекачку энергии в достаточно длинных цепочках накопительных элементов; 2) не измеряется температура накопительных элементов и не обеспечивается их защита от перегрева; 3) отсутствует канал информационной связи между блоками управления и блоком управления всей батареи, что делает невозможным использование более сложных, чем примитивная локальная перекачка энергии между соседними накопителями, алгоритмов выравнивания, учитывающих сложившееся глобальное распределение энергии между всеми накопителями батареи, а также статистические данные, полученные о параметрах и состоянии отдельных ячеек в процессе эксплуатации. Например, в какой-то текущий момент смежные единичные накопители могут иметь одинаковое напряжение на своих выводах, но разную утечку, поэтому «плохому» элементу надо подкачивать энергию от «хорошего», пока еще это не сказалось на работе батареи.A disadvantage of the known balancer is that 1) the current in the choke circuit of the equalizing device is not measured and thus the feedback is not implemented when controlling the keys in time, which can lead to saturation of the choke and degeneration of its reactance into active, which is accompanied by the appearance of high currents and, consequently, heat loss, which negates the transfer of energy in sufficiently long chains of storage elements; 2) the temperature of the storage elements is not measured and their protection against overheating is not provided; 3) there is no information communication channel between the control units and the control unit of the entire battery, which makes it impossible to use more complex than primitive local energy transfer between neighboring drives, alignment algorithms that take into account the prevailing global energy distribution between all battery drives, as well as statistics obtained about the parameters and condition of individual cells during operation. For example, at some current moment, adjacent unit drives may have the same voltage at their terminals, but different leakage, so a “bad” element needs to pump energy from a “good” one, until it affects battery performance.
Перед заявленным изобретением была поставлена задача создания балансира напряжений для батареи электрических накопителей энергии, свободного от перечисленных недостатков.The claimed invention was tasked with creating a voltage balancer for a battery of electrical energy storage devices, free of the above disadvantages.
Поставленная задача решается тем, что предложен балансир напряжений для батареи электрических накопителей энергии из единичных накопителей, соединенных в последовательную электрическую цепь, состоящий из выравнивающего устройства для каждых двух смежных накопителей, обеспечивающего активное выравнивание напряжений на них, выходы которого подключены параллельно этим накопителям, и блока управления выравнивающим устройством, состоящим из дросселя, подключенного к точке последовательного соединения двух смежных накопителей и через нормально открытые ключи к другим последовательно соединенным накопителям с параллельно подключенными диодами, открытыми в направлении протекания тока от минуса накопителя к его плюсу, а блок управления выполнен с функцией замыкания нормально открытого ключа на время, равное выравниванию напряжения на двух смежных накопителях.The problem is solved by the fact that the proposed voltage balancer for the battery of electrical energy storage from single drives connected to a serial electrical circuit, consisting of a balancing device for every two adjacent drives, providing active voltage equalization on them, the outputs of which are connected in parallel to these drives, and the unit control leveling device, consisting of a throttle connected to the serial connection point of two adjacent drives and through normally open keys to other series-connected drives with parallel-connected diodes open in the direction of current flow from the minus of the drive to its plus, and the control unit is designed to lock a normally open key for a time equal to the voltage equalization on two adjacent drives.
Новым в предложенном балансире является то, что последовательно с дросселем выравнивающего устройства включен датчик тока; ключи для двух смежных накопителей выравнивающего устройства выполнены в виде MOSFET-транзисторов, встроенных в драйвер, управляемый ШИМ-сигналом от блока управления, выполненного в виде микроконтроллера, запитанного от двух смежных накопителей и подключенного через шину измерительных сигналов к датчику тока, датчику температуры, установленному около каждого единичного накопителя, и клеммам обоих смежных накопителей, а по последовательному мультиплексному каналу связи, например, CAN-типа, с гальванической развязкой к управляющему микроконтроллеру батареи.New in the proposed balancer is that a current sensor is connected in series with the choke of the leveling device; the keys for two adjacent drives of the equalizing device are made in the form of MOSFET transistors built into the driver controlled by the PWM signal from the control unit, made in the form of a microcontroller, powered from two adjacent drives and connected via the measuring signal bus to the current sensor, temperature sensor installed near each individual drive, and the terminals of both adjacent drives, and via a serial multiplex communication channel, for example, CAN-type, with galvanic isolation to the control micro Battery ntrolleru.
Технический результат заявленного изобретения состоит в том, что в предложенном балансире предотвращено явление насыщения дросселя выравнивающего устройства за счет обратной связи по ШИМ-сигналу от датчика тока дросселя, обеспечивается защита батареи от перегрева ее отдельных накопителей за счет измерения их температуры и передачи сигналов перегрева контроллеру батареи для ее отключения от нагрузки или зарядного устройства, а также обеспечения возможности использования не только локальных, но и глобальных алгоритмов выравнивания напряжения на накопителях батареи.The technical result of the claimed invention consists in the fact that in the proposed balancer the saturation of the equalizer inductor is prevented by feedback on the PWM signal from the inductor current sensor, the battery is protected from overheating of its individual drives by measuring their temperature and transmitting overheating signals to the battery controller to disconnect it from the load or charger, as well as provide the possibility of using not only local, but also global alignment algorithms voltages on battery drives.
На фигуре представлена функциональная блок-схема заявленного устройства.The figure shows a functional block diagram of the claimed device.
Заявленный балансир напряжений для батареи электрических накопителей энергии из единичных накопителей 1, соединенных в последовательную электрическую цепь, состоит из выравнивающего устройства 2 для каждых двух смежных накопителей 1, обеспечивающее активное выравнивание напряжений на них, выходы которого подключены параллельно накопителям 1, и блока управления 3 выравнивающим устройством 2, состоящим из дросселя 4, подключенного к точке последовательного соединения двух смежных накопителей 1 и через нормально открытые ключи 5 к другим последовательно соединенным накопителям с параллельно подключенными диодами 6, открытыми в направлении протекания тока от минуса накопителя 1 к его плюсу. Блок управления 3 выполнен с функцией замыкания нормально открытого ключа 5 на время, равное выравниванию напряжения на двух смежных накопителях 1. Последовательно с каждым дросселем 4 выравнивающего устройства 2 включен датчик тока 7. Ключи 5 для двух смежных накопителей 1 выравнивающего устройства 2 выполнены в виде MOSFET-транзисторов, встроенных в драйвер 8, управляющий ключами 5 с помощью ШИМ-сигналов из блока управления 3 через электронную управляющую схему 9 драйвера. Блок управления 3 выравнивающего устройства 2 выполнен в виде микроконтроллера, запитанного от двух смежных накопителей 1 и подключенного через шину измерительных сигналов 10 к датчику тока 7 и датчику температуры 11, установленному рядом с каждым накопителем 1, и клеммам обоих смежных накопителей 1, а по последовательному мультиплексному каналу связи 12 с гальванической развязкой, например, CAN-типа, к управляющему микроконтроллеру батареи (на чертеже не показан).The claimed voltage balancer for a battery of electrical energy storage devices from single storage devices 1 connected to a serial electric circuit consists of a balancing device 2 for every two adjacent storage devices 1, which provides active voltage equalization, the outputs of which are connected in parallel to the storage devices 1, and the leveling control unit 3 device 2, consisting of a throttle 4 connected to a serial connection point of two adjacent drives 1 and through normally open keys 5 to other sequentially connected drives with parallel connected diodes 6, open in the direction of current flow from the minus of the drive 1 to its plus. The control unit 3 is configured to close the normally open switch 5 for a time equal to the voltage equalization on two adjacent drives 1. A current sensor 7 is connected in series with each choke 4 of the equalizing device 2. The keys 5 for two adjacent drives 1 of the equalizing device 2 are made in the form of a MOSFET -transistors built into the driver 8, which controls the keys 5 using PWM signals from the control unit 3 through the electronic control circuit 9 of the driver. The control unit 3 of the leveling device 2 is made in the form of a microcontroller, powered from two adjacent drives 1 and connected via a measuring signal bus 10 to a current sensor 7 and a temperature sensor 11 installed next to each drive 1, and the terminals of both adjacent drives 1, and in series multiplex communication channel 12 with galvanic isolation, for example, CAN-type, to the control microcontroller of the battery (not shown).
Заявленный балансир работает следующим образом.The claimed balancer works as follows.
Выравнивающее устройство 2 для первой пары смежно подключенных элементов 1 батареи, представленных на чертеже сверху и справа, обеспечивает равенство напряжений на накопительных элементах 1 первой пары, а выравнивающее устройство 2 для второй пары смежно подключенных накопительных элементов 1, представленных на чертеже снизу и слева, обеспечивает равенство напряжений на элементах 1 второй пары. Поскольку измерение напряжения на среднем накопительном элементе 1, являющимся общим для обеих пар, осуществляется обоими блоками управления 3 выравнивающими устройствами 2, то при совместной работе обоих выравнивающих устройств 2 под управлением блоков 3 будет обеспечено равенство напряжений на всех трех смежных накопительных элементах 1. В случае разбаланса напряжения, например, на накопительных элементах 1 верхней на чертеже пары, такого, что верхний элемент 1 более разряжен, чем нижний, и напряжение на нем меньше, чем на нижнем элементе 1 этой пары, соответствующий блок управления 3 через соответствующее выравнивающее устройство 2 и электронную управляющую схему 9 драйвера 8, представленных на чертеже справа, замыкает на некоторое время встроенный в драйвер 8 нижний электронный ключ 5, подключенный параллельно среднему накопительному элементу 1. Через соответствующий дроссель 4 начинает течь ток в направлении от «+» к «-». Управляя временем открытия ключа 5 посредством ШИМ-сигнала, можно менять количество энергии, отобранной у нижнего накопительного элемента 1 для передачи на верхний, а измерение тока дросселя 4 позволяет управлять временными параметрами ШИМ-сигнала для ограничения этого тока и предотвращения насыщения дросселя 4. После размыкания указанного ключа 5 энергия, накопленная дросселем 4, будет заряжать верхний накопительный элемент 1 первой пары через открытый диод 6, подключенный параллельно верхнему электронному ключу 5. Аналогично работает схема балансировки на второй паре накопительных элементов 1. На каждый новый накопительный элемент 1 батареи добавляется балансировочная схема из блоков 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, и 11.The leveling device 2 for the first pair of adjacent connected battery cells 1, shown in the drawing above and to the right, ensures equal voltages on the storage elements 1 of the first pair, and the leveling device 2 for the second pair of adjacent connected storage cells 1, shown in the figure below and left, provides equality of stresses on elements 1 of the second pair. Since the voltage measurement on the middle storage element 1, which is common for both pairs, is carried out by both control units 3 of the leveling devices 2, when the two leveling devices 2 work together under the control of the blocks 3, the voltage equalities across all three adjacent storage elements 1 will be ensured. voltage imbalance, for example, on the storage elements 1 of the upper pair in the drawing, such that the upper element 1 is more discharged than the lower one and the voltage on it is less than on the lower element 1 of this pair, the corresponding control unit 3 through the corresponding equalizing device 2 and the electronic control circuit 9 of the driver 8, shown in the drawing to the right, closes for a while the lower electronic key 5 integrated in the driver 8, connected in parallel with the middle storage element 1. Through the corresponding inductor 4 current begins to flow in the direction from "+" to "-". By controlling the opening time of the key 5 by means of a PWM signal, it is possible to change the amount of energy taken from the lower storage element 1 for transmission to the upper one, and measuring the current of the inductor 4 allows you to control the time parameters of the PWM signal to limit this current and prevent saturation of the inductor 4. After opening of said key 5, the energy accumulated by the inductor 4 will charge the upper storage element 1 of the first pair through an open diode 6 connected in parallel with the upper electronic key 5. Similarly, cx works balancing on the second pair of storage elements 1. For each new storage element 1 of the battery, a balancing scheme of blocks 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, and 11 is added.
В процессе выполнения локального алгоритма выравнивания напряжений на смежных накопительных элементах 1 блоки управления 3 сообщают измеренные на них величины напряжений и температур в блок управления верхнего уровня (на чертеже не показан) по последовательному каналу связи 12 с гальванической развязкой, а обратно в случае необходимости получают изменения алгоритма балансировки, например, когда на одном конце батареи оказались «хорошие» элементы 1, а на другом «плохие». Тогда при зарядке «плохие» элементы 1 выйдут на предельные напряжения быстрее «хороших» и придется перекачивать с них энергию на «хорошие». При разрядке батареи может получиться, что подкачивать энергию придется наоборот от «хороших» элементов 1 к «плохим». Указанную статистику по качеству накопительных элементов 1 набирает блок управления верхнего уровня при эксплуатации батареи по информации с местных блоков управления 3. Он же отключает батарею при локальных перегревах накопительных элементов 1 или превышении предельных параметров токов и напряжений. В качестве драйвера 8 может быть использован драйвер iP3533PBF фирмы IRF, в качестве блока управления 3 - микроконтроллер MC9S08MP16VLC фирмы Freescale.In the process of executing a local voltage equalization algorithm for adjacent storage elements 1, control units 3 report the measured values of voltages and temperatures to them at the upper level control unit (not shown in the drawing) via a serial communication channel 12 with galvanic isolation, and, if necessary, receive changes balancing algorithm, for example, when “good” elements 1 appeared on one end of the battery and “bad” on the other. Then, when charging, the "bad" elements 1 will reach the maximum voltage faster than the "good" ones and you will have to pump energy from them to the "good" ones. When the battery is discharged, it may turn out that it will be necessary to pump up energy from the “good” elements 1 to the “bad” ones. The specified statistics on the quality of storage elements 1 are collected by the top-level control unit during battery operation according to information from local control units 3. It also turns off the battery when the storage elements 1 are overheated locally or when the current and voltage limit parameters are exceeded. As driver 8, the IR35 iP3533PBF driver can be used; as a control unit 3, the Freescale MC9S08MP16VLC microcontroller is used.

Claims (1)

  1. Балансир напряжений для батареи электрических накопителей энергии, соединенных в последовательную электрическую цепь единичных накопителей энергии, состоящий из выравнивающего устройства для каждых двух смежных накопителей, выходы которого подключены параллельно этим накопителям, и блока управления выравнивающим устройством, состоящим из дросселя, подключенного к точке последовательного соединения двух смежных накопителей и через нормально открытые ключи к другим последовательно соединенным накопителям с параллельно подключенными диодами, открытыми в направлении протекания тока от минуса накопителя к его плюсу, а блок управления выполнен с функцией замыкания нормально открытого ключа на время, равное выравниванию напряжения на двух смежных накопителях, отличающийся тем, что последовательно с дросселем выравнивающего устройства включен датчик тока; ключи для двух смежных накопителей выравнивающего устройства выполнены в виде MOSFET-транзисторов, встроенных вместе с электронной управляющей схемой в драйвер, управляемый ШИМ-сигналом от блока управления, выполненного в виде микроконтроллера, запитанного от двух смежных накопителей и подключенного через шину измерительных сигналов к датчику тока, датчику температуры, установленному рядом с каждым накопителем и клеммам обоих накопителей, а по последовательному каналу связи с гальванической развязкой, например, CAN-типа, к управляющему микроконтроллеру батареи. The voltage balancer for the battery of electrical energy storage devices connected in a serial electric circuit of single energy storage devices, consisting of a balancing device for every two adjacent drives, the outputs of which are connected in parallel to these drives, and a leveling device control unit, consisting of a choke connected to the point of series connection of two adjacent drives and through normally open keys to other series-connected drives with a parallel connection diodes open in the direction of current flow from the minus of the drive to its plus, and the control unit is configured to close the normally open key for a time equal to the voltage equalization on two adjacent drives, characterized in that a current sensor is connected in series with the equalizer choke; the keys for two adjacent drives of the equalizing device are made in the form of MOSFET transistors integrated together with an electronic control circuit into a driver controlled by a PWM signal from a control unit made in the form of a microcontroller, powered from two adjacent drives and connected to the current sensor via the measuring signal bus , a temperature sensor installed next to each drive and the terminals of both drives, and via a serial communication channel with galvanic isolation, for example, CAN-type, to the control m Battery krokontrolleru.
RU2012130212/07A 2012-07-16 2012-07-16 Voltage balancer for bank of electric energy storage units RU2551182C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130212/07A RU2551182C2 (en) 2012-07-16 2012-07-16 Voltage balancer for bank of electric energy storage units

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130212/07A RU2551182C2 (en) 2012-07-16 2012-07-16 Voltage balancer for bank of electric energy storage units

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012130212A RU2012130212A (en) 2014-01-27
RU2551182C2 true RU2551182C2 (en) 2015-05-20

Family

ID=49956717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012130212/07A RU2551182C2 (en) 2012-07-16 2012-07-16 Voltage balancer for bank of electric energy storage units

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2551182C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018194684A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Efficiency based battery configurations
RU2695081C1 (en) * 2018-09-25 2019-07-19 Владимир Николаевич Горюнов Device for continuous automatic monitoring and leveling of accumulators charge of unit
RU2743789C1 (en) * 2020-10-26 2021-02-26 Вадим Валериевич Селиванов Balancer of voltages of electric energy accumulators and a method of charge voltage alignment on series connected n electric energy accumulators

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201562729U (en) * 2009-12-30 2010-08-25 惠州市亿能电子有限公司 A balancing control circuit for lithium battery
EP2416468A2 (en) * 2010-08-05 2012-02-08 E4V Method for balancing a battery and battery management system implementing such a method
RU123604U1 (en) * 2012-07-16 2012-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Системы управления хранением энергии" (ООО "СУХЭ") VOLTAGE BALANCE FOR BATTERY OF ELECTRIC ENERGY STORES

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201562729U (en) * 2009-12-30 2010-08-25 惠州市亿能电子有限公司 A balancing control circuit for lithium battery
EP2416468A2 (en) * 2010-08-05 2012-02-08 E4V Method for balancing a battery and battery management system implementing such a method
RU123604U1 (en) * 2012-07-16 2012-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Системы управления хранением энергии" (ООО "СУХЭ") VOLTAGE BALANCE FOR BATTERY OF ELECTRIC ENERGY STORES

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018194684A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Efficiency based battery configurations
RU2695081C1 (en) * 2018-09-25 2019-07-19 Владимир Николаевич Горюнов Device for continuous automatic monitoring and leveling of accumulators charge of unit
RU2743789C1 (en) * 2020-10-26 2021-02-26 Вадим Валериевич Селиванов Balancer of voltages of electric energy accumulators and a method of charge voltage alignment on series connected n electric energy accumulators

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012130212A (en) 2014-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10903661B2 (en) Rechargeable battery systems and rechargeable battery system operational methods
US9013148B2 (en) Lithium-ion battery pack and method of charge/discharge equalizing
KR102149065B1 (en) Rechargeable battery systems and rechargeable battery system operational methods
CN103560548B (en) Battery pack, battery connection system and battery set charge/discharge management method
US20130069594A1 (en) Battery pack and method for charging battery pack
KR102197554B1 (en) Rechargeable battery systems and rechargeable battery system operational methods
Kim et al. A series-connected self-reconfigurable multicell battery capable of safe and effective charging/discharging and balancing operations
CN104184192A (en) Charging and discharging active equalization circuit for lithium ion power battery pack
CN205160118U (en) Equalization circuit for battery pack
KR20150142673A (en) Accumulator battery management system
RU2551182C2 (en) Voltage balancer for bank of electric energy storage units
CN102668308B (en) For balancing the circuit of the charging of the battery unit be connected in series
TWM518824U (en) Charging device with active charge equalization
CN104577995A (en) Lithium battery protection circuit device with fly-wheel circuit
EP3160002B1 (en) Active equalizing charging device
TWI624977B (en) Active balance charging device
JP2014143795A (en) Storage battery device and storage battery system
RU2360334C1 (en) Chemical cell battery with voltage balance
RU2561826C2 (en) Battery of electric energy storage units with distributed analytical control system
RU121970U1 (en) Battery of electric energy stores with distributed analytical management system
CN105375566A (en) Battery dynamic real-time equalization control apparatus and electric vehicle with same
RU2743789C1 (en) Balancer of voltages of electric energy accumulators and a method of charge voltage alignment on series connected n electric energy accumulators
KR101472886B1 (en) Device for Voltage Balancing of Battery Pack and Balancing Process Using the Same
CN103580077A (en) Storage battery pack equalization circuit and method
RU125417U1 (en) Leveling device for high-voltage battery of electric energy storage

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20180129

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210218