TW201914184A - 具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置 - Google Patents

具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置 Download PDF

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曾國境
黃浩翔
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Abstract

一種具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置，用以解決再生能源供電不穩定的問題。係包含：一升壓轉換模組具有一初級側模組電性連接一電源及一次級側模組電性連接一輸出負載；一串聯電池組具有數個電池模組；數個內平衡模組各自電性連接該數個電池模組內；一外平衡模組電性連接該數個電池模組間；一感測單元電性連接該串聯電池組；及一控制單元電性連接該感測單元、該升壓轉換模組、各該內平衡模組及該外平衡模組，該串聯電池組電路並聯至該輸出負載。

Description

具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置
本發明係關於一種具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置，尤其是一因應再生能源的低電壓進行高升壓轉換，並匹配快速平衡充電之串聯電池組的具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置。
再生能源如：太陽能、風力發電、燃料電池等的開發運用，可減少汙染物的生成並降低對環境的衝擊，惟，將再生能源轉換為方便應用的電力能源，必須克服電壓較低且來源不穩定而無法直接供負載使用的問題。
再生能源供電系統，需結合高升壓且高效率的電壓轉換器，以提供穩定且符合使用需求的電源，並可搭配一高壓電池組，進一步提升供電系統之電量及電壓的穩定性及可調節性。
習知的升壓轉換器，係由開關控制通過一電感器充電及放電，使負載接收到二個疊加的電壓源而達到升壓的功效，但升壓之倍率有限，為達成高升壓的需求，需串接使用二個以上的升壓變換器，而過程中的能量損失累積，降低整體轉換率；另外，利用習知的變壓器進行升壓，升壓範圍受限於匝數比，而高匝數比對應低耦合係數，造成漏電感的能量 損失，降低整體轉換率。
習知的串聯高壓電池組，因電池製造時的特性差異(如：內阻、電解液濃度等)，使串聯電池組在充電及放電過程中，形成各電池之電壓高低不均的情況，而某顆電池的過充或過放，將導致整體使用效率降低及縮短裝置壽命等問題。
有鑑於此，習知的再生能源電力裝置確實仍有加以改善之必要。
為解決上述問題，本發明提供一種具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置，可達成高升壓及高轉換效率，妥善利用再生能源。
本發明的目的提供一種具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置，可監控並管理串聯電池組，以快速平衡各電池之電壓。
本發明的具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置，包含：一升壓轉換模組，該升壓轉換模組具有一初級側模組及一次級側模組，該初級側模組具有一儲能電感電性連接一第一功率開關及一增壓電容，該增壓電容電性連接一第二功率開關及一第一整流二極體，該第二功率開關電性連接一緩衝電容及一第一耦合線圈，該緩衝電容電性連接一第三功率開關，該儲能電感電性連接該第一耦合線圈及該第三功率開關，該第一功率開關電性連接該第一整流二極體，該次級側模組具有一第二耦合線圈電性連接一第一輸出電容，該第一輸出電容電性連接一第二整流二極體及一第三整流二極體，該第三整流二極體電性連接一第二輸出電容，該第二耦合線圈電性連接該第二整流二極體及該第二輸出電容，該第一耦合線圈及該第二耦合線圈係互感耦合。
據此，本發明的具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置，採用低匝數比之耦合線圈即可達到高升壓的目的，並提高初級側線圈與次級側線圈的耦合係數而降低漏電感，並採用主動鉗位機制回收漏感能量，實現高升壓及高轉換效率。
其中，另包含一電源，該電源電性連接該初級側模組之該儲能電感及該第一耦合線圈。如此，該電源之能量可交替儲存，係具有升壓及倍壓的功效。
其中，另包含一控制單元，該控制單元輸出一第一信號至該第一功率開關及該第二功率開關，輸出一第二信號至該第三功率開關。如此，可交錯導通開關，係具有維持連續升壓及調節輸出倍率的功效。
其中，另包含一輸出負載，該輸出負載電路並聯該升壓轉換模組之該第二輸出電容。如此，可降低電壓漣波及穩定電量，係具有提升輸出電壓穩定性的功效。
本發明的具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置，包含：一串聯電池組，該串聯電池組由數個電池依序串聯組成，由首至尾每三個鄰近之電池係成一電池模組；數個內平衡模組，各該內平衡模組一對一電性連接各該電池模組，各該內平衡模組具有一第一開關電性連接一第一儲能電感及一第一整流二極體，該第一儲能電感電性連接一號電池、二號電池及一第二開關，該第二開關電性連接一第二儲能電感及一第二整流二極體，該第二整流二極體電性連接三號電池及一第三開關，該第三開關電性連接一第三儲能電感及一第三整流二極體，該第三儲能電感電性連接該第一整流二極體、二號電池、三號電池及該第二儲能電感，該第三整流二極體電性連接一號電池及該第一開關；一外平衡模組，該外平衡模組具有一返馳模組、一緩衝模組及四組匯流排開關，該返馳模組具有一輸入電容電性連接一初級線圈，該初級線圈電性連接一功率開關，該 功率開關電性連接該輸入電容，該初級線圈互感耦合一次級線圈，該次級線圈電性連接一整流二極體，該整流二極體電性連接一輸出電容，該輸出電容電性連接該次級線圈，各該電池模組經該四組匯流排開關電性連接該輸入電容及該輸出電容，該緩衝模組具有一緩衝電容電性連接該初級線圈及該功率開關，該緩衝電容電性連接一第一整流二極體及一第二整流二極體，該第一整流二極體電性連接該輸入電容及該初級線圈，該第二整流二極體電性連接一緩衝電感，該緩衝電感電性連接該輸入電容及該功率開關；及一感測單元，該感測單元電性連接該串聯電池組中該數個電池之二端。
其中，另包含一控制單元，該控制單元電性連接該感測單元。如此，該控制單元可透過該感測單元獲取各該電池之電壓值，係具有監控電池平衡狀況的功效。
其中，該控制單元輸出一充電信號至各該內平衡模組之該第一開關、該第二開關或第三開關。如此，可使高壓電池釋放能量至低壓電池，係具有使電池模組內的電荷平衡的功效。
其中，該控制單元輸出一充能信號至該外平衡模組之該功率開關。如此，高電壓電池模組可釋放能量至低壓電池模組，係具有使電池模組之間的電荷平衡的功效。
其中，該控制單元電控連接該外平衡模組之該四組匯流排開關。如此，可選擇最大電壓之電池模組與最小電壓之電池模組優先進行平衡，係具有快速平衡充電的功效。
其中，另包含一輸出負載，該輸出負載電路並聯該串聯電池組之首尾二端。如此，可穩定供應電量，係具有提升輸出電壓穩定性的功效。
1‧‧‧升壓轉換模組
11‧‧‧初級側模組
111‧‧‧儲能電感
112‧‧‧第一功率開關
113‧‧‧增壓電容
114‧‧‧第二功率開關
115‧‧‧第一整流二極體
116‧‧‧緩衝電容
117‧‧‧第一耦合線圈
118‧‧‧第三功率開關
12‧‧‧次級側模組
121‧‧‧第二耦合線圈
122‧‧‧第一輸出電容
123‧‧‧第二整流二極體
124‧‧‧第三整流二極體
125‧‧‧第二輸出電容
2‧‧‧串聯電池組
3‧‧‧內平衡模組
31‧‧‧第一開關
32‧‧‧第一儲能電感
33‧‧‧第一整流二極體
34‧‧‧第二開關
35‧‧‧第二儲能電感
36‧‧‧第二整流二極體
37‧‧‧第三開關
38‧‧‧第三儲能電感
39‧‧‧第三整流二極體
4‧‧‧外平衡模組
41‧‧‧返馳模組
411‧‧‧輸入電容
412‧‧‧初級線圈
413‧‧‧功率開關
414‧‧‧次級線圈
415‧‧‧整流二極體
416‧‧‧輸出電容
42‧‧‧緩衝模組
421‧‧‧緩衝電容
422‧‧‧第一整流二極體
423‧‧‧第二整流二極體
424‧‧‧緩衝電感
43‧‧‧匯流排開關
5‧‧‧感測單元
6‧‧‧控制單元
S‧‧‧電源
L‧‧‧輸出負載
B1、B2、B3…B3n-2、B3n-1、B3n‧‧‧一號電池、二號電池、…
M1、M2…Mn‧‧‧第一電池模組、第二電池模組、…
P1‧‧‧第一信號
P2‧‧‧第二信號
P3‧‧‧充電信號
P4‧‧‧充能信號
第1圖：本發明一實施例的裝置示意圖。
第2圖：本發明之升壓轉換模組的電路架構圖。
第3圖：本發明之串聯電池組的模組示意圖。
第4圖：本發明之內平衡模組的電路架構圖。
第5圖：本發明之外平衡模組的電路架構圖。
第6圖：如第2圖之電路於t1階段的工作狀態圖。
第7圖：如第2圖之電路於t2階段的工作狀態圖。
第8圖：如第2圖之電路於t3階段的工作狀態圖。
第9圖：如第2圖之電路於t4階段的工作狀態圖。
第10圖：如第2圖之電路於t5~t6階段的工作狀態圖。
第11圖：如第2圖之電路於t7階段的工作狀態圖。
第12圖：如第4圖之電路之一號電池放電的工作狀態圖。
第13圖：如第4圖之電路之二號電池放電的工作狀態圖。
第14圖：如第4圖之電路之三號電池放電的工作狀態圖。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第1圖所示，其係本發明具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置的一實施例，係包含一升壓轉換模組1、一串聯電池組2、數個內平衡模組3、一外平衡模組4、一感測單元5及一控制單元6。一電源S電性連接該升壓轉換模組1，該升壓轉換模組1及該串聯電池組2電路並聯至一輸出負載L，該數個內平衡模組3及該外平衡模組4電性連接該串聯電池組2，該感測單元5電性連接該串聯電池組2及該控制單元6，該控制單元6電性連接該升壓轉換模組1、各該內平衡模組3及 該外平衡模組4。
請參照第2圖所示，該升壓轉換模組1具有一初級側模組11及一次級側模組12，該初級側模組11具有一儲能電感111之第一端電性連接一第一功率開關112之汲極及一增壓電容113之第一端，該增壓電容113之第二端電性連接一第二功率開關114之源極及一第一整流二極體115之正極，該第二功率開關114之汲極電性連接一緩衝電容116之第一端及一第一耦合線圈117之非圓點端，該緩衝電容116之第二端電性連接一第三功率開關118之源極，該儲能電感111之第二端、該第一耦合線圈117之圓點端及該第三功率開關118之汲極電性連接該電源S之正極，該第一功率開關112之源極及該第一整流二極體115之負極電性連接電源S之負極；該次級側模組12具有一第二耦合線圈121之非圓點端電性連接一第一輸出電容122之第一端，該第一輸出電容122之第二端電性連接一第二整流二極體123之負極及一第三整流二極體124之正極，該第三整流二極體124之負極及一第二輸出電容125之第一端電性連接輸出負載L之正極，該第二耦合線圈121之圓點端、該第二整流二極體123之正極及該第二輸出電容125之第二端電性連接該輸出負載L之負極，該第一耦合線圈117及該第二耦合線圈121係互感耦合，使該初級側模組11可作用於該次級側模組12。
請參照第3圖所示，該串聯電池組2由數個電池B1、B2、B3…B3n-2、B3n-1、B3n依序串聯組成，由首至尾每三個鄰近之電池B係成一組，計有n個電池模組M1、M2…Mn，即電池B1、B2、B3組成電池模組M1，依此類推。本實施例中，各該電池模組M的電池B個數為三個，惟不以此限。
請參照第4圖所示，各該內平衡模組3一對一電性連接各該電池模組M，以下以該電池模組M1之電池B1、B2、B3說明，該內平衡模 組3具有一第一開關31之源極電性連接一第一儲能電感32之第一端及一第一整流二極體33之負極，該第一儲能電感32之第二端電性連接該一號電池B1之負極、該二號電池B2之正極及一第二開關34之汲極，該第二開關34之源極電性連接一第二儲能電感35之第一端及一第二整流二極體36之負極，該第二整流二極體36之正極電性連接該三號電池B3之負極及一第三開關37之源極，該第三開關37之汲極電性連接一第三儲能電感38之第一端及一第三整流二極體39之正極，該第三儲能電感38之第二端電性連接該第一整流二極體33之正極、該二號電池B2之負極、該三號電池B3之正極及該第二儲能電感35之第二端，該第三整流二極體39之負極電性連接該一號電池B1之正極及該第一開關31之汲極。
請參照第5圖所示，該外平衡模組4具有一返馳模組41、一緩衝模組42及四組匯流排開關43，該返馳模組41具有一輸入電容411之第一端電性連接一初級線圈412之圓點端，該初級線圈412之非圓點端電性連接一功率開關413之汲極，該功率開關413之源極電性連接該輸入電容411之第二端，該初級線圈412互感耦合一次級線圈414，該次級線圈414之非圓點端電性連接一整流二極體415之正極，該整流二極體415之負極電性連接一輸出電容416之第一端，該輸出電容416之第二端電性連接該次級線圈414之圓點端；該緩衝模組42具有一緩衝電容421之第一端電性連接該初級線圈412之非圓點端及該功率開關413之汲極，該緩衝電容421之第二端電性連接一第一整流二極體422之正極及一第二整流二極體423之負極，該第一整流二極體422之負極電性連接該輸入電容411之第一端及該初級線圈412之圓點端，該第二整流二極體423之正極電性連接一緩衝電感424之第一端，該緩衝電感424之第二端電性連接該輸入電容411之第二端及該功率開關413之源極；各該電池模組M之高電位端經二組匯流排開關43分別電性連接該輸入電容411之第一端及該輸出電容 416之第一端，各該電池模組M之低電位端經另二組匯流排開關43分別電性連接該輸入電容411之第二端及該輸出電容416之第二端。
該感測單元5電性連接該串聯電池組2中該數個電池B1、B2、B3…B3n-2、B3n-1、B3n之二端，該感測單元5係電壓量測器，可測量各該電池B二端之電位差及各該電池模組M二端之電位差。
請參照第1圖所示，該控制單元6產生脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation,PWM)信號並輸出至該升壓轉換模組1、各該內平衡模組3及該外平衡模組4。請再參照第2圖所示，該控制單元6依據一循環週期輸出一第一信號P1至該第一功率開關112及該第二功率開關114，輸出一第二信號P2至該第三功率開關118。請再參照第4圖所示，該控制單元6依據該感測單元5之各該電池B二端之電位差數據資料，分別輸出一充電信號P3至各該內平衡模組3之該第一開關31、該第二開關34或第三開關37。請再參照第4圖所示，該控制單元6依據該感測單元5之各該電池模組M二端之電位差數據資料，控制該四組匯流排開關43之導通配置，並輸出一充能信號P4至該外平衡模組4之該功率開關413。
請參照第6~11圖所示，據由前述結構，該升壓轉換模組1之該一功率開關112、該第二功率開關114及該第三功率開關118依工作週期導通或開路，而形成不同之電路模式的t1~t7階段。
請參照第6圖所示，t1階段，該第一功率開關112、該第二功率開關114及該第三功率開關118開路，通過該儲能電感111的電流漸減，使該儲能電感111產生感應電壓並釋放能量；該增壓電容113以電場方式儲存能量；漏電感釋放能量，該第一耦合線圈117產生變動磁場並轉移能量至該第二耦合線圈121，該第二耦合線圈121產生感應電流順向通過該第三整流二極體124，該第二耦合線圈121及該第一輸出電容122釋放能量，對該第二輸出電容125及輸出負載L放電。
請參照第7圖所示，t2階段，該一功率開關112及該第二功率開關114導通，該第三功率開關118開路，通過該儲能電感111的電流漸增，使該儲能電感111產生感應電壓抵銷該電源S之部分電壓並儲存能量；該增壓電容113放電對該第一耦合線圈117增壓；漏電感儲能使通過該該第一耦合線圈117的電流漸減，該第一耦合線圈117產生變動磁場並轉移能量至該第二耦合線圈121，該第二耦合線圈121產生感應電流順向通過該第三整流二極體124，該第二耦合線圈121及該第一輸出電容122釋放能量，對該第二輸出電容125及輸出負載L放電。
請參照第8圖所示，t3階段，該一功率開關112及該第二功率開關114導通，該第三功率開關118開路，通過該儲能電感111的電流漸增，使該儲能電感111產生感應電壓抵銷該電源S之部分電壓並儲存能量；該增壓電容113放電對該第一耦合線圈117增壓；該第一耦合線圈117的電流漸增，該第一耦合線圈117產生變動磁場並轉移能量至該第二耦合線圈121，該第二耦合線圈121產生感應電流順向通過該第二整流二極體123，該第二耦合線圈121對該第一輸出電容122放電，該第二輸出電容125獨自對輸出負載L放電。
請參照第9圖所示，t4階段，該一功率開關112、該第二功率開關114及該第三功率開關118開路，因電路阻抗增加，通過該儲能電感111的電流漸減，使該儲能電感111產生感應電壓並釋放能量；該增壓電容113以電場方式儲存能量；該第三功率開關118的寄生電容及該緩衝電容116釋放能量，該第一耦合線圈117的電流維持增加，該第一耦合線圈117產生變動磁場並轉移能量至該第二耦合線圈121，該第二耦合線圈121產生感應電流順向通過該第二整流二極體123，該第二耦合線圈121對該第一輸出電容122放電，該第二輸出電容125獨自對輸出負載L放電。
請參照第10圖所示，t5階段，該第一功率開關112及該第 二功率開關114開路及該第三功率開關118導通，通過該儲能電感111的電流漸減，使該儲能電感111產生感應電壓並釋放能量；該增壓電容113以電場方式儲存能量；漏電感及該緩衝電容116儲能，使通過該該第一耦合線圈117的電流漸減，該第一耦合線圈117產生變動磁場並轉移能量至該第二耦合線圈121，該第二耦合線圈121產生感應電流順向通過該第三整流二極體124，該第二耦合線圈121及該第一輸出電容122釋放能量，對該第二輸出電容125及輸出負載L放電。
同樣參照第10圖所示，t6階段，漏電感與該第一耦合線圈117同步；該緩衝電容116儲能，使通過該第一耦合線圈117的電流漸減，該第一耦合線圈117產生變動磁場並轉移能量至該第二耦合線圈121，該第二耦合線圈121產生感應電流順向通過該第三整流二極體124，該第二耦合線圈121及該第一輸出電容122釋放能量，對該第二輸出電容125及輸出負載L放電。
請參照第11圖所示，t7階段，該第一功率開關112及該第二功率開關114開路及該第三功率開關118導通，通過該儲能電感111的電流漸減，使該儲能電感111產生感應電壓並釋放能量；該增壓電容113以電場方式儲存能量；該緩衝電容116釋放能量，該第一耦合線圈117產生變動磁場並轉移能量至該第二耦合線圈121，該第二耦合線圈121產生感應電流順向通過該第三整流二極體124，該第二耦合線圈121及該第一輸出電容122釋放能量，對該第二輸出電容125及輸出負載L放電。
請參照第12圖所示，該控制單元6比較該感測單元5測量電池B1、B2、B3兩端之電位差，當電池B1兩端有最大電位差，該控制單元6輸出該充電信號P3至該第一開關31，該第一開關31導通，使該電池B1對該第一儲能電感32放電；當該充電信號P3停止輸出，該第一儲能電感32釋放能量，該第一整流二極體33順向導通，該電池B2儲存能量。
請參照第13圖所示，當電池B2兩端有最大電位差，該控制單元6輸出該充電信號P3至該第二開關34，該第一開關31導通，使該電池B2對該第二儲能電感35放電；當該充電信號P3停止輸出，該第二儲能電感35釋放能量，該第二整流二極體36順向導通，該電池B3儲存能量。
請參照第14圖所示，當電池B3兩端有最大電位差，該控制單元6輸出該充電信號P3至該第三開關37，該第三開關37導通，使該電池B3對該第三儲能電感38放電；當該充電信號P3停止輸出，該第三儲能電感38釋放能量，該第三整流二極體39順向導通，該電池B1及該電池B2儲存能量。
請參照第5圖所示，該控制單元6比較該感測單元5測量電池模組M1、M2、…、Mn兩端之電位差，該控制單元6控制該四組匯流排開關43分別導通有最大電位差的電池模組Mmax及有最小電位差的電池模組Mmin的兩端，使該電池模組Mmax放電且該輸入電容411充能，當該控制單元6輸出該充能信號P4至該功率開關413，使該功率開關413導通，該輸入電容411放電且該初級線圈412的電流漸增，該次級線圈414之感應電壓使該整流二極體415逆向偏壓，故該次級線圈414無電流通過亦無能量變化，該輸出電容416放電使該電池模組Mmin充電；當該功率開關413開路，該初級線圈412的電流漸減，該次級線圈414之感應電壓使該整流二極體415順向導通，故該次級線圈414釋放能量，使該輸出電容416及該電池模組Mmin充電，該輸入電容411儲存能量，該緩衝電容421及該緩衝電感424回收漏感能量。
該電源S可以是再生能源發電系統，係具有低電壓及來源不穩定的缺點，經由該升壓轉換模組1可轉換為高電壓且穩定的輸出，再整合該串聯電池組2，使該升壓轉換模組1之該第二輸出電容125及該串聯電池組2之首尾兩端電路並聯於輸出負載L，提供電量穩定且便於利用的 高電壓輸出。
又，該數個內平衡模組3及該外平衡模組4電性連接於該串聯電池組2之數個電池模組M內或外，透過驅使該數個電池B之間的反覆充電及放電，而平衡各該電池的電壓及電荷量，避免串聯電池組2的運作過程使電池B之電量過充或過放；該感測單元5監測該串聯電池組2的平衡狀況。
由該控制單元6透過傳送脈衝寬度調變信號控制電晶體開關的導通或開路，可依據電力裝置的輸出需求，循環啟動該升壓轉換模組1的充能切換，及依據該串聯電池組2的平衡狀況，啟動該數個內平衡模組3及該外平衡模組4的電量轉移。
綜上所述，本發明的具隔離式高升壓轉換器及串聯電池平衡模組的電力裝置，採用低匝數比之耦合線圈即可達到高升壓的目的，並提高初級側線圈與次級側線圈的耦合係數而降低漏電感，並採用主動鉗位機制回收漏感能量，實現高升壓及高轉換效率，又，本發明的電池管理系統分別採用模組內及模組外平衡，可達成使用較少元件、快速平衡充電的功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種隔離式高升壓轉換器，包含：一升壓轉換模組，該升壓轉換模組具有一初級側模組及一次級側模組，該初級側模組具有一儲能電感電性連接一第一功率開關及一增壓電容，該增壓電容電性連接一第二功率開關及一第一整流二極體，該第二功率開關電性連接一緩衝電容及一第一耦合線圈，該緩衝電容電性連接一第三功率開關，該儲能電感電性連接該第一耦合線圈及該第三功率開關，該第一功率開關電性連接該第一整流二極體，該次級側模組具有一第二耦合線圈電性連接一第一輸出電容，該第一輸出電容電性連接一第二整流二極體及一第三整流二極體，該第三整流二極體電性連接一第二輸出電容，該第二耦合線圈電性連接該第二整流二極體及該第二輸出電容，該第一耦合線圈及該第二耦合線圈係互感耦合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之隔離式高升壓轉換器，其中，另包含一電源，該電源電性連接該初級側模組之該儲能電感及該第一耦合線圈。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之隔離式高升壓轉換器，其中，另包含一控制單元，該控制單元輸出一第一信號至該第一功率開關及該第二功率開關，輸出一第二信號至該第三功率開關。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之隔離式高升壓轉換器，其中，另包含一輸出負載，該輸出負載電路並聯該升壓轉換模組之該第二輸出電容。
  5. 一種串聯電池平衡模組，包含：一串聯電池組，該串聯電池組由數個電池依序串聯組成，由首至尾每三個鄰近之電池係成一電池模組；數個內平衡模組，各該內平衡模組一對一電性連接各該電池模組，各該內平衡模組具有一第一開關電性連接一第一儲能電感及一第一整流二極體，該第一儲能電感電性連接一號電池、二號電池及一第二開關，該 第二開關電性連接一第二儲能電感及一第二整流二極體，該第二整流二極體電性連接三號電池及一第三開關，該第三開關電性連接一第三儲能電感及一第三整流二極體，該第三儲能電感電性連接該第一整流二極體、二號電池、三號電池及該第二儲能電感，該第三整流二極體電性連接一號電池及該第一開關；一外平衡模組，該外平衡模組具有一返馳模組、一緩衝模組及四組匯流排開關，該返馳模組具有一輸入電容電性連接一初級線圈，該初級線圈電性連接一功率開關，該功率開關電性連接該輸入電容，該初級線圈互感耦合一次級線圈，該次級線圈電性連接一整流二極體，該整流二極體電性連接一輸出電容，該輸出電容電性連接該次級線圈，各該電池模組經該四組匯流排開關電性連接該輸入電容及該輸出電容，該緩衝模組具有一緩衝電容電性連接該初級線圈及該功率開關，該緩衝電容電性連接一第一整流二極體及一第二整流二極體，該第一整流二極體電性連接該輸入電容及該初級線圈，該第二整流二極體電性連接一緩衝電感，該緩衝電感電性連接該輸入電容及該功率開關；及一感測單元，該感測單元電性連接該串聯電池組中該數個電池之二端。
  6. 如申請專利範圍第5項中所述之串聯電池平衡模組，其中，另包含一控制單元，該控制單元電性連接該感測單元。
  7. 如申請專利範圍第5或6項所述之串聯電池平衡模組，其中，該控制單元輸出一充電信號至各該內平衡模組之該第一開關、該第二開關或第三開關。
  8. 如申請專利範圍第5或6項所述之串聯電池平衡模組，其中，該控制單元輸出一充能信號至該外平衡模組之該功率開關。
  9. 如申請專利範圍第5或6項所述之串聯電池平衡模組，其中，該控制單元電控連接該外平衡模組之該四組匯流排開關。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之串聯電池平衡模組，其中，另包含一輸出負載，該輸出負載電路並聯該串聯電池組之首尾二端。
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CN115085314A (zh) * 2022-06-24 2022-09-20 上海南麟电子股份有限公司 电池异步升压充电控制电路、芯片、系统及方法

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