TWI452797B - 二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置 - Google Patents

二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置 Download PDF

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Yong N Chang
Chen S Ting
Li F Kuo
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Univ Nat Formosa
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Description

二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置
本發明是一種充電電路，尤其是關於一種具有平衡充電效能的電路。
隨著電子技術的發達，消費性電子產品已經是現代人不可或缺的隨身物品，舉凡手機、電腦、電動車等等均是。為了讓該些電子產品可以延長使用時間及效能，該些電子產品的電池組通常包含複數個串接之電池單元(Battery cell)。然而，該電池組之各電池單元於充電過程中，經常因為各電池單元的個別差異而導致無法完整且對各電池單元平衡充電，使某些電池單元經常過充或充電不足，進而使整個電池組壽命大為降低，影響使用甚至危害安全。
為了解決對串接電池單元充電不均的問題，目前已經有一些廠商或研究提出可以對串接之各電池單元進行平衡充電或放電的機制，例如串接旁路電阻型(第六A圖)、多重繞組型(第六B圖)、電容切換型(第六C圖)或DC-DC轉換型(第六D圖)，然前揭各種平衡充放電機制各有缺點而無法滿足使用者需求。舉例而言，請參考第六A圖，其為一種於充電過程於每個電池單元並聯一旁路電阻之實施範例，其透過開關的控制使某些或某個電池單元過多的電力旁路至所並聯的旁路電阻，藉以解決充電不平衡的問題。然而，旁路電阻方式卻使充電過程浪費許多額外電力並大幅降低充電效率。又例如第六B圖、第六C圖所示之多重繞組型或電容切換型因必須逐級對每個該電池單元充電，使整體的充電效率不佳。
為了解決既有充電技術之平衡充電能力不佳或導致充電效率不佳或致使電力損耗之問題，本發明之目的在於提供一種電池串聯使用時之電池平衡機制，其可靠度佳並可確實達到電池的充放電平衡。本發明結合電池異常失衡檢測、主動充放電平衡電路，使電池組之各電池單元可以獲得平衡且有效率之充電效果，解決既有技術的問題，達到高效率、低損耗之平衡充電效果。
本發明提供一種二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置，其包含一偵測模組及一充電模組，該偵測模組與該充電模組之間並接一電池組，該電池組包含複數個串接之二次電池，其中：該偵測模組與各電池單元電性連接，其偵測每個電池單元之電力狀態後比較每個電池單元之充電是否平衡，該偵測模組依據比較結果產生一平衡充電控制訊號予該充電模組；及該充電模組包含一諧振式轉換電路以及一放電開關，該諧振式轉換電路包含複數個充電分配單元及一切換單元，每一充電分配單元分別對應連接於其中一個該電池單元，該些充電分配單元係為多重繞組變壓器，該切換單元與各充電分配單元電性連接，該放電開關連接於該切換單元與各電池單元之間，其中，該放電開關、各充電分配單元及該切換單元受該偵測模組與該平衡充電控制訊號於一整數波狀態下切換並對不平衡之該電池單元平衡充電。
其中，該偵測模組包含串接之複數個電壓感測器、一多工電路、一類比數位轉換器、一處理運算單元、一輸出驅動介面及複數個平衡充電控制電路，其中：每個電壓感測器與每個該電池單元一對一對應連接，其持續讀取所對應連接之該電池單元之電池電壓；該多工電路與每個電壓感測器連接且接收各電壓感測器所讀取的電池電壓後輸出至該類比數位轉換器，使該類比數位轉換器將原為類比之電池電壓轉換為數位電壓訊號；該處理運算單元由該類比數位轉換器接收數位電壓訊號，其依據該數位電壓訊號之經運算後，透過該輸出驅動單元輸出該平衡充電控制訊號；及每個平衡充電控制電路與該輸出驅動單元連接並接收該平衡充電控制訊號，該平衡充電訊號包含一起始訊號及一充電控制訊號，該平衡充電控制電路包含一移位電路、一平衡充電開關控制訊號產生電路及一充電平衡開關，該移位電路接受該起始訊號並將其延遲或移位而產生一觸發訊號，該充電控制訊號係當某一或某些電池單元產生不平衡充電時，該處理運算單元產生該充電控制訊號，該觸發訊號及該充電控制訊號輸入至該平衡充電開關控制訊號產生電路而產生一整數波開關控制訊號，該整數波開關控制訊號係為以該觸發訊號之某一正源觸發而起始之方波訊號，該整數波開關控制訊號之持續時間與該充電控制訊號對應；該充電平衡開關依據該整數波開關控制訊號之輸出與否而進行開關電流輸出或截止，藉以控制所連接之該充電分配單元及其對應之電池單元之平衡充電。
其中，每個充電分配單元與一個充電平衡開關對應且電性連接，每個充電分配單元係由所對應連接之該充電平衡開關之控制而使一充電器所輸出的電力可透過各充電分配單元輸出至各電池單元，每個充電分配單元包含串接之一轉換器、一整流二極體組及一穩壓電容，其中該穩壓電容與對應的該電池單元電性連接；該切換單元包含二串接之切換功率電晶體、二分別與該切換功率電晶體之源極與汲極並聯之切換二極體、一切換電容及一諧振電路，其中，該切換電容與串連之該切換功率電晶體並聯，該諧振電路包含串接之諧振電感及諧振電容，該諧振電感之輸入端連接於並聯之該切換二極體之節點，該諧振電容與各充電分配單元之輸入端連接；該切換功率電晶體之閘極分別接受外部訊號之輸入，藉以控制該切換功率電晶體之開啟與關閉時機；該放電開關連接於該切換單元與各電池單元之間，其接受該偵測模組之控制而短路或開路，並於各電池單元產生充電不平衡時短路。
其中，該處理運算單元為一可程式化系統單晶片。
其中，該移位電路係為包含一電阻電容構造之延遲緩衝電路。
其中，該平衡充電開關控制訊號產生電路包含串接之一D型正反器及一功率驅動晶片TLP250及一緩衝電路。
其中，該充電平衡開關包含串接之二功率電晶體以及兩個二極體，兩個該功率電晶體之源極、閘極分別電性連接，兩個該二極體分別與該功率電晶體之汲極與源極並聯，兩個該二極體之陽極及陰極形成反向連接。
其中，該處理運算單元可包含一平衡充電策略模組係為內儲於該處理運算單元之電路或程式，其依據反應各電池單元之電力狀態的數位電壓訊號決定輸出之平衡充電控制訊號之內容與時機。
其中，該平衡充電策略模組預設一失衡電壓差，當電池單元高於該失衡電壓差時，該處理運算單元則判定各電池單元之狀態處於不平衡，該處理運算單元控制並產生適當的該平衡充電控制訊號，對產生不平衡之各電池單元進行充電調整。
其中，該偵測模組依據下列步驟對各電池單元執行平衡充電動作：
STEP 1.　將該偵測模組進行初始化；
STEP 2.　該偵測模組持續抓取各電池單元之電力狀態並計算各電池單元之平均電壓Vavg；
STEP 3.　該處理運算單元計算一平衡因子x，其中該平衡因子x依據下列公式計算：
其中Bi代表某一電池單元之即時電壓，該處理運算單元判斷該平衡因子x是否超過設定之該失衡電壓差，當判斷結果為是，則執行下一動作，反之則繼續抓取各電池單元之電力狀態；
STEP 4.　啟動該放電開關及某些充電平衡開關，對失衡之該些電池單元調節其電力狀態；
STEP 5.　該處理運算單元判斷該平衡因子x是否小於設定之該失衡電壓差，當判斷結果為是，該處理運算單元8藉由產生之乾平衡充電控制訊號而改變該放電開關及某些充電平衡開關狀態而關閉平衡充電功能；反之，則繼續執行平衡充電。
藉此，本發明具備下列優點：
1.採用諧振式轉換器作為其架構，並使切換開關操作零電壓切換，本發明達到高效能且低耗能之平衡充電技術效果。
2.可依據需求設定開始進行平衡充電功能之時機，藉以避免各電池單元32於產生非常細微之差異時就開始啟動平衡充電，導致影響充電時間之問題。
請參考第一圖，其為本發明二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置之較佳實施例，其包含一偵測模組10及一充電模組20，該偵測模組10與該充電模組20之間可並接一電池組30，該電池組30包含複數個串接之電池單元32。
該偵測模組10與該電池組30之各電池單元32電性連接，其偵測每個電池單元32之電力狀態後比較每個電池單元32之充電是否平衡，該偵測模組10依據比較結果產生一平衡充電控制訊號予該充電模組20。
請參考第二A圖，本實施例之該偵測模組10包含串接之複數個電壓感測器12、一多工電路14、一類比數位轉換器16、一處理運算單元18、一輸出驅動介面19及複數個平衡充電控制電路11。
每個電壓感測器12與每個該電池單元32一對一對應連接，其持續讀取所對應連接之該電池單元32之電池電壓。該多工電路14與每個電壓感測器12連接，且該多工電路14接收各電壓感測器12所讀取的電池電壓後輸出至該類比數位轉換器16，使該類比數位轉換器16將原為類比之電池電壓轉換為數位電壓訊號。該處理運算單元18由該類比數位轉換器16接收數位電壓訊號，其依據該數位電壓訊號之經運算後，透過該輸出驅動單元19輸出該平衡充電控制訊號至該充電模組20。其中，該處理運算單元18之種類不限定，可以為一可程式邏輯電路或一控制晶片，本實施例之處理運算單元18為一可程式化系統單晶片(PSoC,programmable System on Chip)，其為一種可程式化的混合訊號陣列架構，由一個晶片內建的微控制器(MCU)所控制整合可組態的類比與數位電路。為了達成該平衡充電控制訊號之產生與輸出，使該充電模組20可以對每個電池單元32達到平衡充電效果之最佳化，該處理運算單元18可包含一平衡充電策略模組係為內儲於該處理運算單元18之電路或程式，其依據反應各電池單元32之電力狀態的數位電壓訊號決定輸出之平衡充電控制訊號之內容與時機。
請參考第二B圖、第三圖，每個平衡充電控制電路11與該輸出驅動單元19連接並接收該平衡充電控制訊號，其中，如第三圖所示，該平衡充電訊號包含一起始訊號Vgs2 及一充電控制訊號Vbalance 係各為方波訊號。該平衡充電控制電路11包含一移位電路111、一平衡充電開關控制訊號產生電路113及一充電平衡開關115，該移位電路111接受該起始訊號Vgs2 並將其延遲或移位而產生一觸發訊號Vgs2’ ，該充電控制訊號Vbalance 係當某一或某些電池單元32產生不平衡充電時，該處理運算單元18產生該充電控制訊號Vbalance ；本實施例之該移位電路111係為包含一電阻電容(RC)構造之延遲緩衝電路。
該觸發訊號Vgs2’及該充電控制訊號Vbalance 輸入至該平衡充電開關控制訊號產生電路113，使該平衡充電開關控制訊號產生電路113產生一整數波開關控制訊號Vgs-balance ，該整數波開關控制訊號Vgs-balance 係為以該觸發訊號Vgs2’之某一正源觸發而起始之方波訊號，該整數波開關控制訊號Vgs-balance 之持續時間與該充電控制訊號Vbalance 對應。本實施例之該平衡充電開關控制訊號產生電路113包含串接之一D型正反器及一功率驅動晶片TLP250及一緩衝電路。
該充電平衡開關115(Schg1 ~Schgx )包含串接之二功率電晶體以及兩個二極體，兩個該功率電晶體之源極、閘極分別電性連接，兩個該二極體分別與該功率電晶體之汲極與源極並聯，兩個該二極體之陽極及陰極形成反向連接。該充電平衡開關115依據該整數波開關控制訊號Vgs-balance 之輸出與否而進行一開關電流iNt 輸出或截止，藉以控制所連接之該充電分配單元24及其對應之電池單元32之平衡充電。由第三圖之時序圖可知，本實施例之平衡充電控制電路11使用整數波控制讓該充電平衡開關115達到零電流切換，大幅減少本實施例對各電池單元32進行平衡充電過程所需之控制切換動作之切換損失，避免電力的損耗進而提升能量轉換效率，更使對各電池單元32之充電效率整體提升。
請配合參考第一圖、第四圖，該充電模組20包含一諧振式轉換電路以及一放電開關Sdsg ，該諧振式轉換電路包含複數個充電分配單元24及一切換單元22，各充電分配單元24分別對應連接於每個電池單元32；該些充電分配單元24係為多重繞組變壓器，每個充電分配單元24與一個充電平衡開關115對應且電性連接，每個充電分配單元24係由所對應連接之該充電平衡開關115之控制而使一負載/充電器40所輸出的電力可透過各充電分配單元24輸出至各電池單元32。本實施例之每個充電分配單元24包含串接之一轉換器(e.g. Np1 ,Ns11 ,Ns12 )、一整流二極體組(e.g. D1 ,D2 )及一穩壓電容(e.g. C01 )，其中該穩壓電容與對應的該電池單元32(e.g. B1)電性連接，當某一或某些充電分配單元24對應連接之該充電平衡開關115開啟時，該充電器40所輸出的電力則可以對某些或某一電池單元32進行充電。如此，透過該偵測模組10先感應各電池單元32之電力狀態，並據此選擇某一或某些電力相對較低的電池單元32進行平衡充電。
該切換單元22包含二串接之切換功率電晶體S1,S2、二分別與該切換功率電晶體S1,S2之源極與汲極並聯之切換二極體Ds1,Ds2、一切換電容C1及一諧振電路Lr,Cr，其中，該切換電容C1與串連之該切換功率電晶體S1,S2並聯，該諧振電路Lr,Cr包含串接之諧振電感Lr及諧振電容Cr，該諧振電感Lr之輸入端連接於並聯之該切換二極體Ds1,Ds2之節點，該諧振電容Cr與各充電分配單元24之輸入端連接。該切換功率電晶體S1,S2之閘極分別接受外部訊號之輸入，藉以控制該切換功率電晶體S1,S2之開啟與關閉時機。該放電開關Sdsg 連接於該切換單元22與各電池單元32之間，其接受該偵測模組10之控制而短路或開路，其於各電池單元32於充電且產生充電不平衡時短路，使各電池單元32可依據各該充電平衡開關115之導通率而達成前述平衡充電之技術功效。
進一步地，該平衡充電策略模組可預設一失衡電壓差，當電池單元32高於該失衡電壓差時，該處理運算單元18則判定各電池單元32之狀態處於不平衡，該處理運算單元18控制並產生適當的該平衡充電控制訊號，對產生不平衡之各電池單元32進行充電調整。舉例而言，請參考第五圖，本實施例之偵測模組10可以依據下列步驟對各電池單元32執行平衡充電動作：
STEP 1.初始化：將該偵測模組10進行初始化。
STEP 2.抓取電池電壓計算電池單元平均電壓Vavg：該偵測模組10持續抓取各電池單元32之電力狀態，並計算各電池單元32之平均電壓Vavg。
STEP 3.判斷平衡因子x是否大於預設值：該處理運算單元18計算一平衡因子x，其中該平衡因子x可依據下列公式：
其中Bi代表某一電池單元32之即時電壓。該處理運算單元18判斷該平衡因子x是否超過設定之該失衡電壓差，當判斷結果為是，則執行下一動作，反之則繼續抓取各電池單元32之電力狀態。
STEP 4.啟動放電開關Sdsg 進行電池平衡工作：啟動該放電開關Sdsg 及某些充電平衡開關115(Schg1 ~Schgx )，對失衡之該些電池單元32調節其電力狀態。
STEP 5.判斷平衡因子x是否小於預設值：該處理運算單元18判斷該平衡因子x是否小於設定之該失衡電壓差，當判斷結果為是，則代表完成平衡充電，該處理運算單元18藉由產生之平衡充電控制訊號而改變該放電開關Sdsg 及某些充電平衡開關115(Schg1 ~Schgx )狀態而關閉平衡充電功能；反之，則繼續執行平衡充電。
藉此，本發明具備下列優點：
1.　本實施例採用諧振式轉換器作為其架構，並使切換開關操作零電壓切換，本發明達到高效能且低耗能之平衡充電技術效果。
2.　本實施例可以依據需求設定開始進行平衡充電功能之時機，藉以避免各電池單元32於產生非常細微之差異時就開始啟動平衡充電，導致影響充電時間之問題。
10．．．偵測模組
12．．．電壓感測器
14．．．多工電路
16．．．類比數位轉換器
18．．．處理運算單元
19．．．輸出驅動介面
11．．．平衡充電控制電路
111．．．移位電路
113．．．平衡充電開關控制訊號產生電路
115．．．充電平衡開關
20．．．充電模組
24．．．充電分配單元
22．．．切換單元
30．．．電池組
32．．．電池單元
40．．．負載/充電器
Sdsg ．．．放電開關
Np1 ,Ns11 ,Ns12 ．．．轉換器
D1 ,D2 ．．．整流二極體組
C01 ．．．穩壓電容
S1,S2．．．切換功率電晶體
Ds1,Ds2．．．切換二極體
C1．．．切換電容
Lr,Cr．．．諧振電路
第一圖為本發明較佳實施例之系統方塊示意圖。
第二A圖為本發明較佳實施例之偵測模組系統示意圖。
第二B圖為本發明較佳實施例之平衡充電控制電路。
第三圖為本發明較佳實施例之時序圖。
第四圖為本發明較佳實施例之充電模組電路圖。
第五圖為本發明較佳實施例之流程示意圖。
第六A～D圖為既有之平衡充電電路範例示意圖。
10．．．偵測模組
11．．．平衡充電控制電路
20．．．充電模組
22．．．切換單元
24．．．充電分配單元
30．．．電池組
32．．．電池單元
40．．．負載/充電器

Claims (10)

  1. 一種二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置，其包含一偵測模組及一充電模組，該偵測模組與該充電模組之間並接一電池組，該電池組包含複數個串接之二次電池，其中：該偵測模組與各電池單元電性連接，其偵測每個電池單元之電力狀態後比較每個電池單元之充電是否平衡，該偵測模組依據比較結果產生一平衡充電控制訊號予該充電模組；及該充電模組包含一諧振式轉換電路以及一放電開關，該諧振式轉換電路包含複數個充電分配單元及一切換單元，每一充電分配單元分別對應連接於其中一個該電池單元，該些充電分配單元係為多重繞組變壓器，該切換單元與各充電分配單元電性連接，該放電開關連接於該切換單元與各電池單元之間，其中，該放電開關、各充電分配單元及該切換單元受該偵測模組與該平衡充電控制訊號於一整數波狀態下切換並對不平衡之該電池單元平衡充電。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置，該偵測模組包含串接之複數個電壓感測器、一多工電路、一類比數位轉換器、一處理運算單元、一輸出驅動介面及複數個平衡充電控制電路，其中：每個電壓感測器與每個該電池單元一對一對應連接，其持續讀取所對應連接之該電池單元之電池電壓；該多工電路與每個電壓感測器連接且接收各電壓感測器所讀取的電池電壓後輸出至該類比數位轉換器，使該類比數位轉換器將原為類比之電池電壓轉換為數位電壓訊號；該處理運算單元由該類比數位轉換器接收數位電壓訊號，其依據該數位電壓訊號之經運算後，透過該輸出驅動單元輸出該平衡充電控制訊號；及每個平衡充電控制電路與該輸出驅動單元連接並接收該平衡充電控制訊號，該平衡充電訊號包含一起始訊號及一充電控制訊號，該平衡充電控制電路包含一移位電路、一平衡充電開關控制訊號產生電路及一充電平衡開關，該移位電路接受該起始訊號並將其延遲或移位而產生一觸發訊號，該充電控制訊號係當某一或某些電池單元產生不平衡充電時，該處理運算單元產生該充電控制訊號，該觸發訊號及該充電控制訊號輸入至該平衡充電開關控制訊號產生電路而產生一整數波開關控制訊號，該整數波開關控制訊號係為以該觸發訊號之某一正源觸發而起始之方波訊號，該整數波開關控制訊號之持續時間與該充電控制訊號對應；該充電平衡開關依據該整數波開關控制訊號之輸出與否而進行開關電流輸出或截止，藉以控制所連接之該充電分配單元及其對應之電池單元之平衡充電。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置，每個充電分配單元與一個充電平衡開關對應且電性連接，每個充電分配單元係由所對應連接之該充電平衡開關之控制而使一充電器所輸出的電力可透過各充電分配單元輸出至各電池單元，每個充電分配單元包含串接之一轉換器、一整流二極體組及一穩壓電容，其中該穩壓電容與對應的該電池單元電性連接；該切換單元包含二串接之切換功率電晶體、二分別與該切換功率電晶體之源極與汲極並聯之切換二極體、一切換電容及一諧振電路，其中，該切換電容與串連之該切換功率電晶體並聯，該諧振電路包含串接之諧振電感及諧振電容，該諧振電感之輸入端連接於並聯之該切換二極體之節點，該諧振電容與各充電分配單元之輸入端連接；該切換功率電晶體之閘極分別接受外部訊號之輸入，藉以控制該切換功率電晶體之開啟與關閉時機；該放電開關連接於該切換單元與各電池單元之間，其接受該偵測模組之控制而短路或開路，並於各電池單元產生充電不平衡時短路。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所述的二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置，該處理運算單元為一可程式化系統單晶片。
  5. 如申請專利範圍第2或3項所述的二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置，該移位電路係為包含一電阻電容構造之延遲緩衝電路。
  6. 如申請專利範圍第2或3項所述的二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置，該平衡充電開關控制訊號產生電路包含串接之一D型正反器及一功率驅動晶片TLP250及一緩衝電路。
  7. 如申請專利範圍第2或3項所述的二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置，該充電平衡開關包含串接之二功率電晶體以及兩個二極體，兩個該功率電晶體之源極、閘極分別電性連接，兩個該二極體分別與該功率電晶體之汲極與源極並聯，兩個該二極體之陽極及陰極形成反向連接。
  8. 如申請專利範圍第2或3項所述的二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置，該處理運算單元可包含一平衡充電策略模組係為內儲於該處理運算單元之電路或程式，其依據反應各電池單元之電力狀態的數位電壓訊號決定輸出之平衡充電控制訊號之內容與時機。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置，該平衡充電策略模組預設一失衡電壓差，當電池單元高於該失衡電壓差時，該處理運算單元則判定各電池單元之狀態處於不平衡，該處理運算單元控制並產生適當的該平衡充電控制訊號，對產生不平衡之各電池單元進行充電調整。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的二次電池組充放電平衡偵測及充電裝置，其中，該偵測模組係先初始化後，持續抓取各電池單元之電力狀態並計算各電池單元之平均電壓Vavg，並使該處理運算單元計算一平衡因子x，而該平衡因子x依據下列公式計算： 其中Bi代表某一電池單元之即時電壓；該處理運算單元判斷該平衡因子x超過設定之該失衡電壓差，則啟動該放電開關及某些充電平衡開關，對失衡之該些電池單元調節其電力狀態；該處理運算單元判斷該平衡因子x未超過設定之該失衡電壓差時則繼續抓取各電池單元之電力狀態； 該處理運算單元於該平衡因子x小於設定之該失衡電壓差時，該處理運算單元藉由產生之乾平衡充電控制訊號而改變該放電開關及某些充電平衡開關狀態而關閉平衡充電功能；或者，該處理運算單元於該平衡因子x大於設定之該失衡電壓差時則繼續執行平衡充電。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR20180044483A (ko) * 2016-10-21 2018-05-03 주식회사 엘지화학 셀 밸런싱 시스템 및 제어방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200507404A (en) * 2003-08-08 2005-02-16 Ind Tech Res Inst Voltage balancing circuit of rechargeable battery
TW201014116A (en) * 2008-09-05 2010-04-01 O2Micro Inc Cell balancing circuits, cell balancing systems, and methods for balancing cells
TW201112580A (en) * 2009-09-29 2011-04-01 O2Micro Inc Circuits and methods for balancing battery cells
TWM414756U (en) * 2011-01-14 2011-10-21 Ta Hwa Inst Technology Active balancing circuit for battery set having a plurality of battery units

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200507404A (en) * 2003-08-08 2005-02-16 Ind Tech Res Inst Voltage balancing circuit of rechargeable battery
TW201014116A (en) * 2008-09-05 2010-04-01 O2Micro Inc Cell balancing circuits, cell balancing systems, and methods for balancing cells
TW201112580A (en) * 2009-09-29 2011-04-01 O2Micro Inc Circuits and methods for balancing battery cells
TWM414756U (en) * 2011-01-14 2011-10-21 Ta Hwa Inst Technology Active balancing circuit for battery set having a plurality of battery units

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