一種電池均衡電路及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電池均衡電路及其控制方法，該電池均衡電路包括第一均衡電路，用于將充電電路和電池組的電量傳輸給第二均衡電路；第二均衡電路，用于將第一均衡電路傳遞來的電量傳遞給與其連接的電池；續(xù)流回路，用于第一均衡電路斷開后，續(xù)流第二續(xù)流電路中電感的電流；第一采樣電路，用于不停地采集與其連接的電池的當(dāng)前電壓；定時器，用于定時給第一均衡電路信號，使第一均衡電路周期性地通斷；第一均衡電路與電池組并聯(lián)；每個第一采樣電路分別與一個電池連接；每個第二均衡電路分別與一個電池并聯(lián)在一個電池的兩端后，與第一均衡電路電性連接；每個續(xù)流回路分別與連接在一起的第二均衡電路和電池連接；定時器與第一均衡電路電性連接。
【專利說明】一種電池均衡電路及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電池保護(hù)系統(tǒng)，具體涉及一種電池均衡電路及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]對于包含有多個電池的電池組，每只電池老化速度不同、溫度不同、充放電容量不均，常常會導(dǎo)致串聯(lián)電池組中某些電池單元與其他電池單元容量不匹配，進(jìn)而導(dǎo)致整個電池組的容量失配。充電時，其他串聯(lián)電池單元還沒有充滿，老化快的電池單元已經(jīng)充滿。放電時，其他電池單元還沒有放完，老化快的電池已經(jīng)放完，形成木桶效應(yīng)，制約整個電池組的性能發(fā)揮。若讓電池系統(tǒng)在該情況下運(yùn)行而不加以管理，電池的使用壽命以及系統(tǒng)的容量均會受到影響。為了延長電池組的使用壽命，必須使所有的電池單體均保持在同樣的放電深度。
[0003]目前現(xiàn)有主動均衡技術(shù)常采用的是，當(dāng)電池組中某些電池單元電量不足時，通過電感或者電容從電量多的單元轉(zhuǎn)移能量到電量不足的電池單元。
[0004]如圖1中，假設(shè)電池單元Zl電壓高于電池單元Z2，通過閉合Sll與S21，電容Cl充電到電壓Z1，斷開Sll、S21閉合S12與S22則電容電壓高于電池單元Z2電壓，故電容Cl放電給Z2，放電電量與電池單元Zl、Z2之間壓差成正比。由于電池單元之間壓差很小，故轉(zhuǎn)移速度很慢，無法滿足大電流放電時實(shí)時性要求，同時電荷只能在相鄰的電池單元之間轉(zhuǎn)移，降低了轉(zhuǎn)移效率。
[0005]如圖2所示，另外一個均衡電路的開關(guān)一般都采用半導(dǎo)體MOSFET或者繼電器開關(guān)，例如圖1、圖2中，開關(guān)S—般都是MOSFET或者繼電器來擔(dān)當(dāng)，繼電器的主要問題是開關(guān)速度太慢，一般在5ms左右，使得電量轉(zhuǎn)移速度慢，且MOSFET需要驅(qū)動電路，驅(qū)動電路就需要一個比所驅(qū)動MOSFET源極S高7?1V的電壓，這個電壓如果通過變換器從電池單元取電，既增加了復(fù)雜度，也降低了效率。隨著電池組串聯(lián)節(jié)數(shù)增多，問題更加突出，另外該電路也存在能量只能在相鄰單元之間傳遞的問題，不相鄰的電池單元容量失配的情況下，需要多次傳遞，才能從容量高的電池傳遞到容量低的電池，降低了傳遞效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供的電池均衡電路及其控制方法能夠在放電時快速地將電量從電壓高的電池傳遞到電壓低的電池,實(shí)現(xiàn)電池組中每個電池放電的均衡，充電時，通過均衡電路保證每只電池單元充滿。
[0007]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明一個實(shí)施例提供了一種電池均衡電路，其用于均衡電池組中串聯(lián)連接的多個電池，電池均衡電路包括第一均衡電路,用于將充電電路和電池組的電量傳輸給第二均衡電路。若干第二均衡電路，用于將第一均衡電路傳遞來的電量傳遞給與其連接的電池。
[0008]若干續(xù)流回路，用于第一均衡電路斷開后，續(xù)流第二續(xù)流電路中電感的電流。若干第一采樣電路，用于不停地采集與其連接的電池的當(dāng)前電壓。定時器，用于定時給所述第一均衡電路信號，使第一均衡電路周期性地通斷。若干電池保護(hù)電路，用于電池充電過程電池達(dá)到飽和電壓時和/或電池放電過程電池當(dāng)前電壓大于等于電池組當(dāng)前平均電壓時禁止第一均衡電路的電量傳遞至第二均衡電路。
[0009]第一均衡電路與電池組并聯(lián)；每個第一采樣電路分別與一個電池連接；每個第二均衡電路分別與一個電池并聯(lián)后，與第一均衡電路電性連接；每個續(xù)流回路分別與連接在一起的第二均衡電路和電池連接；電池保護(hù)電路連接在電池與第二均衡電路之間；定時器與第一均衡電路電性連接。
[0010]本發(fā)明另一個實(shí)施例提供了一種電池均衡電路控制方法，包括以下步驟:
判斷電池組當(dāng)前所處狀態(tài)；
當(dāng)電池組處于充電狀態(tài)，獲取每個電池的當(dāng)前電壓；
當(dāng)電池組中有一個電池的當(dāng)前電壓達(dá)到飽和電壓，切斷電池組與供電電路的充電回路，導(dǎo)通第一均衡電路和第二均衡電路，同時使第一均衡電路與供電電路形成回路；
控制第一均衡電路以固定占空比通斷，將電量傳遞給第二均衡電路給電池組中當(dāng)前電壓未達(dá)到飽和的電池充電；
當(dāng)電池組處于放電狀態(tài)，獲取每個電池的當(dāng)前電壓，并計算所有電池的當(dāng)前平均電壓；
計算電池的當(dāng)前電壓與當(dāng)前平均電壓之間的差異；
當(dāng)差異大于預(yù)先設(shè)定的閥值，導(dǎo)通第一均衡電路和第二均衡電路，同時使第一均衡電路與供電電路形成回路；
控制第一均衡電路以固定占空比通斷，將電量傳遞給第二均衡電路給電池組中差異大于預(yù)先設(shè)定閥值的電池充電。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:在電池組放電過程，當(dāng)部分電池電壓高低不一致時，通過本發(fā)明的電池均衡電路及其控制方法能快速地將電量從電壓高的電池傳遞到電壓低的電池，實(shí)現(xiàn)電池組中每個電池放電的均衡,延長了電池組的使用壽命。
[0012]在電池組充電過程，當(dāng)其中一個電池充滿了之后，本發(fā)明的電池均衡電路及其控制方法能夠控制電池組與充電電路構(gòu)成的充電回路斷開，閉合導(dǎo)通變壓器的原邊、第一開關(guān)和充電電路形成的回路給未飽和的電池充電，避免了部分電池出現(xiàn)過充而影響電池壽命O

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電池均衡電路一個實(shí)施例的電路圖；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中電池均衡電路另一個實(shí)施例的電路圖；
圖3為本發(fā)明電池均衡電路一個實(shí)施例的電路圖；
圖4為本發(fā)明電池均衡電路的控制方法一個實(shí)施例的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，以便于本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于【具體實(shí)施方式】的范圍，對本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
[0015]本發(fā)明提供的電池均衡電路用于均衡電池組中串聯(lián)連接的多個電池，電池均衡電路一個實(shí)施例的技術(shù)方案包括第一均衡電路，用于將充電電路和電池組的電量傳輸給第二均衡電路；若干第二均衡電路，用于將第一均衡電路傳遞來的電量傳遞給與其連接的電池；若干續(xù)流回路，用于第一均衡電路斷開后，續(xù)流第二續(xù)流電路中電感的電流。若干第一采樣電路，用于不停地采集與其連接的電池的當(dāng)前電壓。
[0016]定時器，用于定時給第一均衡電路信號，使第一均衡電路周期性地通斷；第一均衡電路與電池組并聯(lián)；每個第一采樣電路分別與一個電池連接；每個第二均衡電路分別與一個電池并聯(lián)后，與第一均衡電路電性連接；每個續(xù)流回路分別與連接在一起的第二均衡電路和電池連接；定時器與第一均衡電路電性連接。
[0017]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，電池均衡電路還可以包括電池保護(hù)電路，用于電池充電過程電池達(dá)到飽和電壓時和/或電池放電過程電池當(dāng)前電壓大于等于電池組當(dāng)前平均電壓時禁止第一均衡電路的電量傳遞至第二均衡電路；電池保護(hù)電路設(shè)置在電池與第一均衡電路之間。這樣設(shè)置之后，在充電和放電過程中對電池組進(jìn)行電量均衡時，可以禁止對電池組中已飽和的電池進(jìn)行充電，以避免電池過沖而影響整個電池組的使用壽命，還可以禁止放電過程中對當(dāng)前電壓大于等于當(dāng)前平均電壓的電池進(jìn)行充電，提高了放電過程的均衡效率。
[0018]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，該電池均衡電路還可以包括控制模塊，用于判斷電池組的充放電狀況，當(dāng)電池組為充電狀態(tài)時，判斷第一采樣電路上傳的當(dāng)前電壓，若電池組中有一個電池的當(dāng)前電壓達(dá)到飽和電壓，切斷電池組與供電電路的充電回路，控制第一均衡電路和第二均衡電路給電池組中當(dāng)前電壓未達(dá)到飽和的電池充電。
[0019]當(dāng)電池組為放電狀態(tài)時，對第一采樣電路上傳的當(dāng)前電壓求平均，計算每個電池的當(dāng)前電壓與當(dāng)前平均電壓的差異；當(dāng)差異大于預(yù)先設(shè)定閥值時，控制第一均衡電路和第二均衡電路給電池組中差異大于預(yù)先設(shè)定閥值的電池充電。增加的控制模塊可以實(shí)現(xiàn)電池組充放電均衡過程的智能控制，避免人工進(jìn)行判斷，控制電池組電量均衡，提高了電量均衡效率。
[0020]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，該電池均衡電路還可以包括設(shè)置在電池組的充電線纜上的第二采樣電路，用于采集電纜線上的當(dāng)前電流，并傳遞給控制模塊。第二采樣電路設(shè)置的主要目的是對流過充電線纜處的電流進(jìn)行采集，以確認(rèn)電路是充電狀態(tài)還是放電狀態(tài)。
[0021]參考圖3，圖3示出了本發(fā)明電池均衡電路一個實(shí)施例的電路圖。如圖3所示，為簡單起見，圖3中只示出了部分電池，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，第二均衡電路包括變壓器、第一二極管Dl和儲能電感LO ;變壓器、第一二極管D1、儲能電感LO和電池相互電性連接形成第一回路；第一均衡電路包括第一開關(guān)SI ;變壓器的原邊Np (所有變壓器共用一個原邊Np)、第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2和電池組相互電性連接形成第二回路；續(xù)流回路為儲能電感LO、第二二極管D2和儲能電容Cout相互電性連接而成。
[0022]其中，電池保護(hù)電路包括磁放大器Lsr和磁放大器控制電路；磁放大器Lsr設(shè)置在變壓器的副邊NI與第一二極管Dl之間；磁放大器控制電路連接在第一二極管Dl的陽極端和電池正極端之間。
[0023]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，第一開關(guān)SI可以是MOSFET管；第二開關(guān)S2可以是繼電器。
[0024]下面結(jié)合電池均衡電路充電的具體電路圖3對電池均衡電路充電過程電路各個部件相互配合實(shí)現(xiàn)均衡控制的過程進(jìn)行描述:
將電池組的充電線纜與充電電路連接，閉合第一開關(guān)S2、斷開第二開關(guān)SI，充電電路開始以恒流的方式進(jìn)行充電。每個均衡單元的第一采樣電路對所在處電池的當(dāng)前電壓進(jìn)行采集，并傳遞給控制模塊，當(dāng)所有第一采樣電路傳遞過來的電壓中表征有一個電池的當(dāng)前電壓已達(dá)到飽和電壓Vrefl時，控制模塊就控制第二開關(guān)S2斷開，閉合第一開關(guān)SI，此時，變壓器的原邊Np (所有變壓器共用一個原邊Np)、第一開關(guān)S1、充電電路相互電性連接形成回路。
[0025]第一開關(guān)SI以固定占空比以及固定的頻率開始工作，在第一開關(guān)SI導(dǎo)通期間，變壓器的原邊Np能量通過變壓器傳到各組副邊NI，傳到副邊NI能量的多少取決于磁放大器Lsr導(dǎo)通時間。
[0026]控制模塊控制定時器給第一開關(guān)SI —個信號,使第一開關(guān)SI以固定時間通斷,使第一開關(guān)SI的占空比(占空比正脈沖的持續(xù)時間與脈沖總周期的比值)為D，周期為T，磁放大器Lsr導(dǎo)通占空比為d，此值取決于磁復(fù)位電路所控制的延遲開通時間t，若磁放大器控制電路控制磁放大器Lsr的延遲開通時間t大于DT，那么磁放大器導(dǎo)通時間為0，即電量不能傳遞給相應(yīng)的電池。
[0027]若磁放大器控制電路控制磁放大器Lsr的延遲開通時間t小于DT，則磁放大器Lsr開通時間為DT-t,電量可以通過磁放大器Lsr、儲能電感LO傳遞給電池，當(dāng)磁放大器Lsr開通時間為DT時，磁放大器Lsr相當(dāng)于短路，此時穿過的電量最大，并由原副邊電路參數(shù)決定。故均衡單元通過各自的磁放大器控制電路和磁放大器Lsr可以控制副邊各個繞組充電能量的大小。
[0028]在充電過程中，每個第一采樣電路均不停地采集所在處電池的電壓，并傳遞給控制模塊，對于電壓已達(dá)到飽和的電池，控制模塊便控制磁放大器控制電路向磁放大器Lsr發(fā)出的延遲開通時間t大于DT，使磁放大器Lsr徹底關(guān)斷，結(jié)束充電；對于未達(dá)到飽和的電池，控制模塊便控制磁放大器控制電路向磁放大器Lsr發(fā)出的延遲開通時間t小于DT,使磁放大器Lsr導(dǎo)通，給電池以恒流的方式進(jìn)行充電,直到電壓達(dá)到飽和電壓Vrefl。
[0029]下面結(jié)合電池均衡電路充電的具體電路圖3對電池均衡電路放電過程電路各個部件相互配合實(shí)現(xiàn)均衡控制的過程進(jìn)行描述:
第一采樣電路時刻檢測電池組各電池單元電壓Vi，控制模塊將所有第一采樣電路上傳的電壓進(jìn)行求平均得到此時的平均電壓Vavg，并將每節(jié)電池的當(dāng)前電壓與當(dāng)前平均電壓Vavg進(jìn)行比較，獲取兩者的差異。
[0030]當(dāng)差異超過預(yù)先設(shè)定閥值Vref2時，控制模塊就控制第二開關(guān)S2閉合，第一開關(guān)SI關(guān)斷，使變壓器的原邊Np (所有變壓器共用一個原邊Np)、第一開關(guān)S1、電池組相互電性連接形成回路。
[0031]第一開關(guān)SI以固定占空比以及固定的頻率開始工作，在第一開關(guān)SI導(dǎo)通期間，對于電池當(dāng)前電壓高于平均電壓Vavg,控制模塊便控制磁放大器控制電路向磁放大器Lsr發(fā)出的延遲開通時間t大于DT，確保當(dāng)前電壓高于當(dāng)前平均電壓的電池不充電；對于電池的當(dāng)前電壓低于當(dāng)前平均電壓Vavg—定閥值的，控制模塊便控制磁放大器控制電路向磁放大器Lsr發(fā)出的延遲開通時間t小于DT，使磁放大器Lsr導(dǎo)通，給電池以恒流的方式進(jìn)行充電，直到電壓達(dá)到平均電壓Vavg。
[0032]放電階段，通過上述放電流程，當(dāng)任意某節(jié)電池當(dāng)前電壓低于此時刻電池當(dāng)前平均電壓一定額度時，說明電池組中每個電池的電量不均衡，此時啟動均衡電路，從母線給該電池充電,相當(dāng)于從其他電池中取電給容量不足的電池補(bǔ)充,直到該電池當(dāng)前電壓達(dá)到電池組的當(dāng)前平均電壓Vavg。
[0033]參考圖4，圖4示出了本發(fā)明電池均衡電路的控制方法一個實(shí)施例的流程圖400，該控制方法包括步驟401至步驟409。
[0034]在步驟401中，判斷電池組當(dāng)前所處狀態(tài)。具體的就是判斷電池組是處于充電狀態(tài)還是處于放電狀態(tài)，若處于充電狀態(tài)就進(jìn)入步驟402，若是放電狀態(tài)就進(jìn)入步驟406。
[0035]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，可以通過第二采樣電路采集電池組的充電線纜的電流情況，當(dāng)充電線纜上有電流流過就可以表明電池組處于充電狀態(tài)，當(dāng)充電線纜沒有電源流過，則表電池組處于放電狀態(tài)。
[0036]在步驟402中，當(dāng)電池組處于充電狀態(tài)，獲取每個電池的當(dāng)前電壓；具體操作流程是，每個第一采樣電路不停地采集其所在處電池的電壓，并將電壓傳遞給控制模塊。
[0037]在步驟403中，當(dāng)電池組中有一個電池的當(dāng)前電壓已達(dá)到飽和電壓。
[0038]在步驟404中，切斷電池組與供電電路的充電回路，導(dǎo)通第一均衡電路和第二均衡電路，同時使第一均衡電路與供電電路形成回路(導(dǎo)通變壓器的原邊、第一開關(guān)和充電電路形成的回路)。
[0039]在步驟405中，控制第一均衡電路以固定占空比通斷，將電量傳遞給第二均衡電路給電池組中電壓未達(dá)到飽和的電池充電；即控制第一開關(guān)Si以固定占空比通斷，給電池組中當(dāng)前電壓未達(dá)到飽和的電池充電。
[0040]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，控制第一均衡電路的導(dǎo)通時間小于第二均衡電路延遲開通時間，結(jié)合圖3的具體電路時描述為，控制磁放大器控制電路給磁放大器Lsr發(fā)出的延遲開通時間小于第一開關(guān)SI周期內(nèi)的導(dǎo)通時間。具體操作流程是，控制模塊控制磁放大器控制電路向磁放大器Lsr發(fā)出延遲開通時間t，使延遲開通時間t小于DT，使磁放大器Lsr導(dǎo)通，給電池以恒流的方式進(jìn)行充電，直到電壓達(dá)到飽和電壓Vref。
[0041 ] 在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，充電過程中，當(dāng)電池電壓已達(dá)到飽和電壓，控制第一均衡電路的導(dǎo)通時間小于第二均衡電路延遲開通時間。結(jié)合圖3的具體電路時描述為，控制磁放大器控制電路給磁放大器Lsr發(fā)出的延遲開通時間大于第一開關(guān)周期內(nèi)的導(dǎo)通時間。具體操作流程是，控制模塊便控制磁放大器控制電路向磁放大器Lsr發(fā)出的延遲開通時間t大于DT，使磁放大器Lsr徹底關(guān)斷，結(jié)束充電。
[0042]在步驟406中，當(dāng)電池組處于放電狀態(tài)，獲取每個電池的當(dāng)前電壓，并計算所有電池的當(dāng)前平均電壓；此處的電壓是每時每刻都在采集，平均電壓也是每時每刻都在計算。
[0043]在步驟407中，計算電池的當(dāng)前電壓與當(dāng)前平均電壓的差異；
上述步驟406和步驟407結(jié)合圖3示出的電路圖的具體操作流程是，第一采樣電路時刻檢測電池組各電池單元電壓Vi，控制模塊將所有第一采樣電路上傳的當(dāng)前電壓進(jìn)行求平均得到此時的當(dāng)前平均電壓Vavg，并將每節(jié)電池的當(dāng)前電壓與當(dāng)前的平均電壓Vavg進(jìn)行比較，獲取兩者的差異。
[0044]在步驟408中，當(dāng)差異大于預(yù)先設(shè)定閥值Vref2 (預(yù)先設(shè)定閥值用戶可以自行設(shè)定，比如lOOmv，150mv)，導(dǎo)通第一均衡電路和第二均衡電路，同時使第一均衡電路與電池組形成回路(即第二回路)；
當(dāng)差異超過預(yù)先設(shè)定閥值Vref2時，控制模塊就控制第二開關(guān)S2閉合，第一開關(guān)SI關(guān)斷，使變壓器的原邊Np (所有變壓器共用一個原邊Np)、第一開關(guān)S1、電池組相互電性連接形成第二回路。
[0045]在步驟409中，控制第一開關(guān)以固定占空比通斷，將電量傳遞給第二均衡電路給電池組中差異大于預(yù)先設(shè)定閥值的電池充電。
[0046]步驟409的具體操作流程是，控制模塊便控制磁放大器控制電路向磁放大器Lsr發(fā)出的延遲開通時間t大于DT，確保當(dāng)前電壓高于當(dāng)前平均電壓的電池不充電。對于電池的當(dāng)前電壓與當(dāng)前平均電壓Vavg的差異大于預(yù)先設(shè)定閥值Vref2時，控制模塊便控制磁放大器控制電路向磁放大器Lsr發(fā)出的延遲開通時間t小于DT，使磁放大器Lsr導(dǎo)通，給電池以恒流的方式進(jìn)行充電，直到電壓達(dá)到平均電壓Vavg。
[0047]在放電階段，通過不停地重復(fù)步驟406至步驟409，當(dāng)任意某節(jié)電池當(dāng)前電壓低于當(dāng)前電池組的平均電壓一定額度時，說明電池電量不均衡，此時啟動均衡電路，從母線給該電池充電，相當(dāng)于從其他電池組單元取電給容量不足的電池補(bǔ)充，直到該電池當(dāng)前電壓達(dá)到電池組當(dāng)前的平均電壓Vavg，來達(dá)到電池電量均衡的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種電池均衡電路,用于均衡電池組中串聯(lián)連接的多個電池,其特征在,包括: 第一均衡電路，用于將充電電路和電池組的電量傳輸給第二均衡電路； 若干第二均衡電路，用于將第一均衡電路傳遞來的電量傳遞給與其連接的電池； 若干續(xù)流回路，用于第一均衡電路斷開后，續(xù)流第二續(xù)流電路中電感的電流； 若干第一采樣電路，用于不停地采集與其連接的電池的當(dāng)前電壓； 定時器，用于定時給所述第一均衡電路信號，使第一均衡電路周期性地通斷； 若干電池保護(hù)電路，用于電池充電過程電池達(dá)到飽和電壓時和/或電池放電過程電池當(dāng)前電壓大于等于電池組當(dāng)前平均電壓時禁止第一均衡電路的電量傳遞至第二均衡電路； 所述第一均衡電路與所述電池組并聯(lián)；每個第一采樣電路分別與一個電池連接；每個第二均衡電路分別與一個電池并聯(lián)后，與所述第一均衡電路電性連接；每個續(xù)流回路分別與連接在一起的第二均衡電路和電池連接；所述電池保護(hù)電路連接在電池與第二均衡電路之間；所述定時器與所述第一均衡電路電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池均衡電路，其特征在:還包括控制模塊，用于判斷電池組的充電狀況，當(dāng)電池組為充電狀態(tài)時，判斷第一采樣電路上傳的當(dāng)前電壓，若電池組中有一個電池當(dāng)前電壓達(dá)到飽和電壓，切斷電池組與供電電路的充電回路，控制第一均衡電路和第二均衡電路給電池組中當(dāng)前電壓未達(dá)到飽和的電池充電； 當(dāng)電池組為放電狀態(tài)時，對第一采樣電路上傳的當(dāng)前電壓求平均，計算每個電池的當(dāng)前電壓與當(dāng)前平均電壓的差異；當(dāng)差異大于預(yù)先設(shè)定閥值時，控制第一均衡電路和第二均衡電路給電池組中差異大于預(yù)先設(shè)定閥值的電池充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池均衡電路，其特征在:還包括設(shè)置在所述電池組的充電線纜上的第二采樣電路，用于采集電纜線上的當(dāng)前電流，并傳遞給控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的電池均衡電路，其特征在:所述第二均衡電路包括變壓器、第一二極管和儲能電感；所述變壓器、所述第一二極管、所述儲能電感和所述電池相互電性連接形成第一回路；所述第一均衡電路包括第一開關(guān)；所述變壓器的原邊、第一開關(guān)、第二開關(guān)和電池組相互電性連接形成第二回路；所述續(xù)流回路為所述儲能電感、第二二極管和儲能電容相互電性連接而成；所述電池保護(hù)電路包括磁放大器和磁放大器控制電路；所述磁放大器設(shè)置在所述變壓器的副邊與所述第一二極管之間；所述磁放大器控制電路連接在所述第一二極管的陽極端和所述電池正極端之間。
5.一種電池均衡電路的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 判斷所述電池組當(dāng)前所處狀態(tài)； 當(dāng)電池組處于充電狀態(tài)，獲取每個電池的當(dāng)前電壓； 當(dāng)電池組中有一個電池的當(dāng)前電壓達(dá)到飽和電壓，切斷電池組與供電電路的充電回路，導(dǎo)通第一均衡電路和第二均衡電路，同時使第一均衡電路與供電電路形成回路； 控制第一均衡電路以固定占空比通斷，將電量傳遞給第二均衡電路給電池組中當(dāng)前電壓未達(dá)到飽和的電池充電； 當(dāng)電池組處于放電狀態(tài)，獲取每個電池的當(dāng)前電壓，并計算所有電池的當(dāng)前平均電壓； 計算電池的當(dāng)前電壓與所述當(dāng)前平均電壓之間的差異； 當(dāng)所述差異大于預(yù)先設(shè)定閥值，導(dǎo)通第一均衡電路和第二均衡電路，同時使第一均衡電路與供電電路形成回路； 控制第一均衡電路以固定占空比通斷，將電量傳遞給第二均衡電路給電池組中差異大于預(yù)先設(shè)定閥值的電池充電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池均衡電路的控制方法，其特征在于，所述控制第一均衡電路以固定占空比通斷，將電量傳遞給第二均衡電路給電池組中當(dāng)前電壓未達(dá)到飽和的電池充電步驟進(jìn)一步包括:控制所述第二均衡電路延遲開通時間小于第一均衡電路的導(dǎo)通時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池均衡電路的控制方法，其特征在于，充電過程中，當(dāng)電池的當(dāng)前電壓已達(dá)到飽和電壓，第二均衡電路延遲開通時間大于第一均衡電路的導(dǎo)通時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一所述的電池均衡電路的控制方法，其特征在于，判斷所述電池組當(dāng)前所處狀態(tài)步驟進(jìn)一步包括:獲取所述電池組的充電線纜的電流；若有電流流過則為充電狀態(tài)，若無電流流過則為放電狀態(tài)。
【文檔編號】H02J7/00GK104201743SQ201410458737
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】紀(jì)小龍, 齊晧, 羅潤 申請人:成都四威航空電源有限公司