電池均衡系統、電路及其方法

2023-11-06 07:52:02 2

專利名稱：電池均衡系統、電路及其方法
技術領域：
本發明涉及一種電池均衡系統、電路及方法，尤其是涉及一種應用於多個電池的電池均衡系統、電路及方法。
背景技術：
圖I所示為一種傳統的電池均衡系統100的方框圖。該電池均衡系統100用於均衡電池101-1-101-n。該電池均衡系統100包括旁路110-1-110-n、模擬/數字轉換器(Analog-to-Digital Converter,簡稱 A/D 轉換器)120-1-120-n 以及中央控制模塊 130。每條旁路連接至對應的電池。每條旁路包括一個電阻和一個開關。A/D轉換器120-1-120-n分別連接至電池101-1-10I-η。例如，旁路110-i連接至電池101_i，該旁路110-i包括電阻112-i以及開關114-i。A/D轉換器120-i連接至電池101_i。
操作時，A/D轉換器120-i將電池101-i的電壓Vcelli的模擬信號轉換成數位訊號，並且將該數位訊號傳輸至中央控制模塊130。這樣，中央控制模塊130接收表示電池101-1-101-n的電壓Vcelll-Vcelln的數位訊號，從而確定是否有電池處於非均衡狀態。例如，如果一個電池的電壓與另外一個電池的電壓之間的差值大於一個預設的閾值，則具有較高電池電壓的電池處於非均衡狀態。中央控制模塊130閉合與該電池並聯的旁路上的開關，從而為該非均衡的電池產生旁路電流。然而，A/D轉換器的價格比較昂貴，從而導致電池均衡系統100的成本相對比較高。

發明內容
本發明要解決的技術問題在於提供一種電池均衡系統及均衡方法，在對多個電池進行均衡的時候，能提高電池均衡的效果，並且降低電池均衡系統的成本。為解決上述技術問題，本發明提供了一種用於均衡多個電池的電池均衡系統。該電池均衡系統包括多條旁路和電池管理電路。每條旁路分別並聯於所述多個電池中對應的電池。所述電池管理電路連接至所述多條旁路，用於檢測每個電池的電壓值，在第一階段內將所述每個電池的電壓值與所述第一階段所對應的第一參考電壓值進行比較，當所述多個電池中的第一電池的電壓值達到所述第一參考電壓值時，導通與所述第一電池並聯的第一旁路，並且當所述第一階段內的第一特定值達到所述第一參考電壓值時，將所述每個電池的電壓值與第二階段所對應的第二參考電壓值進行比較。本發明所述的電池均衡系統，所述多個電池處於充電模式，並且所述第一參考電壓值小於所述第二參考電壓值。本發明所述的電池均衡系統，當所述多個電池處於充電模式下，所述第一特定值是所述第一階段內的所述多個電池的電壓值中的最小值，在所述第一階段內，當所述多個電池的電壓值中的最小值增加到所述第一參考電壓值時，所述電池管理電路斷開所述第一芳路。本發明所述的電池均衡系統，在所述第二階段內，當所述多個電池中的第二電池的電壓值達到所述第二參考電壓值時，所述電池管理電路導通與所述第二電池並聯的第二旁路，當所述第二階段內的第二特定值達到所述第二參考電壓值時，所述電池管理電路將所述每個電池的電壓值與第三階段所對應的第三參考電壓值進行比較。本發明所述的電池均衡系統，在所述第二階段內，當所述第二特定值達到所述第二參考電壓值時，所述電池管理電路斷開所述第二旁路。本發明所述的電池均衡系統，所述電池均衡系統還包括溫度檢測電路，連接至所述多個電池，用於檢測所述多個電池的溫度，並向所述電池管理電路發送表示所述溫度的溫度傳感信號。本發明所述的電池均衡系統，所述電池管理電路將所述溫度傳感信號與一個閾值進行比較，當所述溫度傳感信號大於所述閾值時，根據已導通的旁路的優先權選取已導通的旁路，並斷開所選取的旁路。 本發明所述的電池均衡系統，所述已導通的旁路的優先權由與所述已導通的旁路並聯的電池的電壓值與所述第一階段所對應的第一參考電壓值的差值決定。本發明還提供了一種用於均衡多個電池的電池均衡電路，該均衡電路包括比較電路和均衡控制器。所述比較電路用於接收每個電池的電壓值。所述均衡控制器連接至所述比較電路，用於選取第一參考電壓值和第二參考電壓值。其中，所述比較電路在第一階段內，將所述每個電池的電壓值與所述第一參考電壓值進行比較，當第一階段內的第一特定值達到所述第一參考電壓值時，所述比較電路將每個電池的電壓值與第二階段所對應的所述第二參考電壓值進行比較，在所述第一階段內，當所述多個電池中的第一電池的電壓值達到所述第一參考電壓值時，所述均衡控制器導通與所述第一電池並聯的第一旁路。本發明所述的電池均衡電路，所述多個電池處於充電模式，所述第一參考電壓值小於所述第二參考電壓值。本發明所述的電池均衡電路，當所述多個電池處於充電模式下，所述第一特定值是所述第一階段內的所述多個電池的電壓值中的最小值，在所述第一階段內，當所述多個電池電壓值中的最小值增加到所述第一參考電壓值時，所述均衡控制器斷開所述第一旁路。本發明所述的電池均衡電路，在所述第二階段內，當所述多個電池中的第二電池的電壓值達到所述第二參考電壓值時，所述均衡控制器導通與所述第二電池並聯的第二旁路。本發明所述的電池均衡電路，所述均衡控制器選取第三階段對應的第三參考電壓值，當所述第二階段內的第二特定值達到所述第二參考電壓值時，所述均衡控制器將所述每個電池的電壓值與所述第三參考電壓值進行比較。本發明所述的電池均衡電路，在所述第二階段內，當所述第二特定值達到所述第二參考電壓值時，所述均衡控制器斷開所述第二旁路。本發明所述的電池均衡電路，所述均衡控制器接收表示所述多個電池的溫度的溫度傳感信號，並將所述溫度傳感信號與一個閾值進行比較。本發明所述的電池均衡電路，當所述溫度傳感信號大於所述閾值時，所述均衡控制器根據已導通的旁路的優先權斷開所述已導通的旁路。本發明還提供了一種用於均衡多個電池的均衡方法。所述均衡方法包括檢測每個電池的電壓值；在第一階段內，將每個電池的電壓值與第一階段所對應的第一參考電壓值進行比較；當所述多個電池中的第一電池的電壓值達到所述第一參考電壓值時，導通與所述第一電池並聯的第一旁路；以及當所述第一階段內的第一特定值達到所述第一參電壓考值時，將所述每個電池的電壓值與第二階段所對應的第二參考值電壓進行比較。本發明所述的均衡方法，所述均衡方法還包括在所述第一階段內，當所述第一特定值達到所述第一參考電壓值時，斷開所述第一旁路。本發明所述的均衡方法，所述均衡方法還包括在所述第二階段內，當所述多個電池中的第二電池的電壓值達到所述第二參考電壓值時，導通與所述第二電池並聯的第二旁路；以及當所述第二階段內的第二特定值達到所述第二參考電壓值時，將所述每個電池的電壓值與第三階段所對應的第三參考電壓值進行比較。本發明所述的均衡方法，所述均衡方法還包括在所述第二階段內，當所述第二特定值達到所述第二參考電壓值時，斷開所述第二旁路。
本發明所述的均衡方法，所述均衡方法還包括檢測所述多個電池的溫度；將表示所述溫度的溫度傳感信號與一個閾值進行比較；以及當所述溫度傳感信號大於所述閾值時，根據導通的旁路的優先權選擇導通的旁路，並斷開所選的旁路，其中，所述導通的旁路的優先權由與所述導通的旁路並聯的電池的電壓值與所述第一階段對應的第一參考電壓值的差值決定。與現有技術相比，本發明的電池均衡系統、電路以及方法提高了電池均衡的效果，並且降低電池均衡系統的成本。


以下通過對本發明的一些實施例結合其附圖的描述，可以進一步理解本發明的目的、具體結構特徵和優點。圖I所示為一種傳統的電池均衡系統的方框圖；圖2所示為根據本發明一個實施例的電池均衡系統的方框圖；圖3所示為根據圖2所示實施例的電池均衡系統中的電池管理電路的方框圖；圖4所示為在充電模式下的一個階段內，如圖2所示實施例的電池管理電路中的開關控制信號的示例性時序圖；圖5所示為根據本發明一個實施例的電池均衡系統在充電模式下的操作流程圖。
具體實施例方式以下將對本發明的實施例給出詳細的說明。儘管本發明通過這些實施方式進行闡述和說明，但需要注意的是本發明並不僅僅只局限於這些實施方式。相反，本發明涵蓋後附權利要求所定義的發明精神和發明範圍內的所有替代物、變體和等同物。另外，為了更好的說明本發明，在下文的具體實施方式
中給出了眾多的具體細節。本領域技術人員將理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。在另外一些實例中，對於大家熟知的方法、流程、元件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本發明的主旨。圖2所示為根據本發明一個實施例的電池均衡系統200的方框圖。該電池均衡系統200用於均衡電池201-1-201-6(統稱為電池201)。在圖2所示的實施例中，電池均衡系統200包括旁路210-1-210-6，每條旁路分別與對應的電池並聯。電池均衡系統200還包括連接至旁路210-1-210-6的電池管理電路220以及與電池201串聯的溫度檢測電路240。每條旁路包括一個電阻和一個開關，開關可以是如圖2所示的N溝道金屬氧化物半導體場效應管(N-channel Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,簡稱NMO SFET)。在一個實施例中，電池管理電路220控制每個開關。具體地說，電池管理電路220產生多個控制信號CTR1-CTR6來閉合或者斷開對應的開關。圖2中所示的實施例僅僅是用於說明的目的，依據不同的應用需求，電池的數目也是可以變化的。在一個實施例中，電池管理電路220監測電池201-1-201-6的電壓值VCElU_VCEll6，並且在每一個連續的階段內，將每個電池的電壓值與這個階段對應的參考電壓值進行比較。例如，在第一階段內，電池管理電路220將每個電池的電壓值與第一階段所對應的第一參考電壓值Vl進行比較；在第二階段內，電池管理電路220將每個電池的電壓值與第二階段所對應的第二參考電壓值V2進行比較，等等。在一個實施例中，階段的數目N取決於電池均衡系統的需求。例如，對於額定電壓為2伏(V)的電池來說，可以在該電池均衡系統200 中設置20個階段，其中每個相鄰的階段所對應的參考電壓值的差值為100毫伏(mv)。在一個實施例中，在充電模式下的一個階段內，當電池201-i的電壓值Veau (i代表1-6中的任意值)增加到這一階段所對應的參考電壓值時，電池管理電路220產生控制信號CTRi來導通旁路210-i，從而為處於非均衡狀態的電池201-i產生旁路電流。而且，在這一階段，已經導通的旁路210-i會一直保持導通狀態，直到這一階段中的電池電壓 Vcelli _ Vcell6 中的最小值Vniin (Vniin代表這一階段中，
^CELLl _^CELL6 中的最小值)增加到對應
的參考電壓值。之後，電池管理電路220斷開所有導通的旁路，並且將每個電池的電壓值Vcelli-Vcell6與下一個階段對應的參考電壓值進行比較。例如，在第三階段內，當電池201_2的電壓值v_增加到第三階段所對應的第三參考電壓值V3時，電池管理電路220產生控制信號CTR2閉合旁路210-2中的開關214-2，為非均衡的電池201-2產生旁路電流。在第三階段內，當有其它的電池的電壓值增加到參考電壓值V3的時候，電池管理電路220繼續導通與該電池並聯的旁路。在第三階段內，已經導通的旁路一直保持導通狀態，直到第三階段內的電池電壓Vcau-Vn6中的最小值Vniin增加到第三參考電壓值V3。之後，電池管理電路220將每個電池的電壓值Vram-V^6與第四階段對應的第四參考電壓值V4進行比較。電池均衡系統200在下一個階段的操作與上一個階段的操作相同，在此不作贅述。電池均衡系統200中的溫度檢測電路240檢測電池201的溫度，並且向電池管理電路220發送表示該溫度的溫度傳感信號。電池管理電路220接收該溫度傳感信號，並將該溫度傳感信號與一個特定的閾值進行比較。如果溫度傳感信號大於閾值，電池管理電路220會斷開一個或者多個已經導通的旁路，以降低該電池均衡系統200的溫度。在一個實施例中，溫度傳感信號與閾值的差值越大，相應地，斷開的旁路越多。在一個實施例中，電池管理電路220根據導通旁路的相對優先權來斷開導通的旁路。例如，電池管理電路220會首先斷開具有最低優先權的導通旁路。在每一個階段內，導通旁路的優先權可以根據該旁路對應的電池的電壓值與該階段對應的參考電壓值的差值來確定。具體地說，在每一個階段，如果電池201-i的電壓值Vram與該階段對應的參考電壓值的差值最大，則與該電池201-i並聯的導通旁路210-i具有最高的優先權；如果電池201-m(m代表1_6中的任意值)的電壓值Vra.與該階段對應的參考電壓值的差值最小，則與該電池201-m並聯的導通旁路210-m具有最低的優先權。電池均衡系統200還包括充電開關232和放電開關234，如圖2所示的金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)。在一個實施例中，如果發生異常情況，電池管理電路220可以在充電模式下產生控制信號CHG來斷開充電開關232 ;或者在放電模式下，產生控制信號DSG來斷開放電開關234。例如,在充電模式下,如果有電池的電壓值大於最大電壓閾值，電池管理電路220斷開充電開關232以終止對電池201-1-201-6的充電，從而保護電池201-1-201-6。在放電模式下，如果有電池的電壓值小於最小電壓閾值，電池管理電路220斷開放電開關234以終止對電池201-1-201-6的放電，從而保護電池201-1-201-6。有利的是，由於電池均衡系統200在每一個連續的階段中將每個電池的電壓值與該階段對應的參考電壓值進行比較，並在該階段持續導通至少一個與不均衡的電池對應的旁路，從而提高了電池均衡的效果。此外，由於削減了一些元件，電池均衡系統200的成本也相應地降低。圖3所示為根據圖2中所示實施例的電池均衡系統200中的電池管理電路220的 方框圖。圖3將結合圖2進行描述。在圖3所示的實施例中，電池管理電路220包括多個比較器340-1-340-6和參考電壓選擇器310-1-310-6。其中，每個參考電壓選擇器分別連接至每個對應的比較器。電池管理電路220還包括與比較器340-1-340-6相連接的均衡控制器320。在一個實施例中，每個比較器將一個電池的電壓值與從連接至該比較器的參考電壓選擇器中所選取的參考電壓值進行比較。每個參考電壓選擇器包括一個或者多個開關以及一個或者多個參考電壓發生器(如電壓源)，其中每個電壓源分別連接至每個開關。如圖3所示，參考電壓選擇器310-1包括開關311-1-311-N(例如，N可以是電池均衡系統200設置的階段數目)以及電壓源321-1-321-N;參考電壓選擇器310-2包括開關312-1-312-N以及電壓源322-1-322-N ;參考電壓選擇器310-6包括開關316-1-316-N以及電壓源326-1-326-N
坐寸ο在一個實施例中，在每個階段內，均衡控制器320產生信號SWCTR來控制每個參考電壓選擇器中的開關，以選擇一個參考電壓值(如第一階段對應的第一參考電壓值VI、第二階段對應的第二參考電壓值V2等)。當與一個具有一定的參考電壓值的電壓源相連接的開關被信號SWCTR控制閉合時,相應的參考電壓值被選取。每個比較器將對應的電池電壓值與所選取的參考電壓值進行比較。例如，在第一階段內，均衡控制器320產生信號SWCTR控制每個參考電壓選擇器中的第一開關(如參考電壓選擇器310-1中的開關311-1、參考電壓選擇器310-2中的開關312-1等)閉合，以選擇第一參考電壓值VI。這樣，在第一階段內，每個比較器340-i可以將對應的電池電壓值Vcau與第一參考電壓值Vl進行比較。均衡控制器320接收比較器340-1-340-6的輸出。在一個實施例中，當電池201-1-201-6處於充電模式下的時候，在一個階段內，當電池201-i的電壓值Veau增加到該階段對應的參考電壓值VM(Μ代表I-N中的任意值)時，均衡控制器320產生控制信號CTRi來導通與電池201-i並聯的旁路210-i，從而為電池201-i產生旁路電流。在這一階段內，已經導通的旁路會一直保持導通狀態，直到這一階段內的電池電壓Vm-V^6中的最小值Vmin增加到參考電壓值VM。之後，均衡控制器320會斷開所有已經導通的旁路，並且產生信號SWCTR來選取下一個參考電壓值V (M+1)。例如，均衡控制器320可以通過閉合與電壓值為參考電壓值V(M+1)的電壓源相連接的開關來選取參考電壓值V(M+1)。這樣，在下一階段內，比較器340-1-340-6會將其對應的電池的電壓值Vcelli-Vcell6與所選取的參考電壓值V (M+1)相比較。在一個實施例中，均衡控制器320還可以接收來自溫度檢測電路240的溫度傳感信號。並且，當該溫度傳感信號大於一個特定的閾值的時候，均衡控制器320可以根據導通旁路的相對優先權來斷開一條或者多條旁路。圖4所示為在充電模式下的一個階段內，如圖2所示實施例的電池管理電路220中的開關214-1-214-6的控制信號CTR1-CTR6的示例性時序圖。圖4將結合圖2進行描述。如圖4所示，在TO時刻，一個階段開始，並且電池管理電路220將每個電池的電壓值與這一階段對應的參考電壓值Vj進行比較。由於電池201-1-201-6處於充電模式，各個
階段對應的參考電壓值的關係為=Vl <...... < VM <...... < VN。隨著電池充電的進
行，電池的電壓值Veau-Vn6增加。在TO到Tl時刻內，控制信號CTR1-CTR6處於第一狀態·(如低電平)，開關214-1-214-6處於斷開狀態。如果一個電池201-i的電壓值Vram增加到參考電壓值VM，控制信號CTRi處於第二狀態(如高電平)以閉合開關241-i，從而為電池201-i導通旁路電流。具體地說，如圖4所示，在Tl時刻，電池201-2的電壓值ν·2首先增加到參考電壓值VM，電池管理電路220產生具有高電平的控制信號CTR2以閉合開關214-2，從而為電池201-2導通旁路電流。在Τ2時刻，電池201-5的電壓值ν·5增加到參考電壓VM，電池管理電路220產生具有高電平的控制信號CTR5以閉合開關214-5，從而為電池201-5導通旁路電流。在Τ3時刻，電池201-4的電壓值ν·4增加到參考電壓VM，電池管理電路220產生具有高電平的控制信號CTR4以閉合開關214-4，從而為電池201-4導通旁路電流。在Τ4時刻，電池201-3的電壓值V^3增加到參考電壓VM，電池管理電路220產生具有高電平的控制信號CTR3以閉合開關214-3，從而為電池201-3導通旁路電流。在Τ5時刻，電池201-6的電壓值V^6增加到參考電壓VM，電池管理電路220產生具有高電平的控制信號CTR6以閉合開關214-6，從而為電池201-6導通旁路電流。在充電模式的這一階段，開關214-2-214-6 一旦被控制閉合，則一直保持閉合狀態至Τ6時刻。在Τ6時刻，這一階段內的電池電壓Vram-Vn6中的最小值Vmin(如，電池201-1的電池電壓值Vram)增加到參考電壓值VM。此時，控制信號CTR1-CTR6都處於低電平狀態，從而斷開開關214-1-214-6並開始下一個階段。在下一個階段內，電池管理電路220將每個電池的電壓值與這一階段對應的參考電壓值V(M+1)相比較。在一個實施例中，如果在同一時刻，多個電池的電壓值同時增加到參考電壓值VM,則其對應的開關可以同時閉合。圖4所示的時序圖僅僅是為了說明的目的，根據實際電池的充電進程，也可能出現圖4中沒有說明的其他實施例。圖5所示為根據本發明一個實施例的電池均衡系統200在充電模式下的操作流程圖500。圖5將結合圖2進行說明。在步驟511中，電池均衡系統200檢測電池(如圖2中的電池201-1-201-6)的電壓值Vm-V^6。在步驟512中，如圖2所示的電池管理電路220在每一個階段內，將每一個電池的電壓值與該階段所對應的參考電壓值VM進行比較。在步驟513中，當電池201-i的電壓值Vcau增加到參考電壓值VM時，電池管理電路220導通與電池201-i並聯的旁路210-i。例如，當電池201-2的電壓值V^2增加到參考電壓值VM的時候，電池管理電路220導通與電池201-2並聯的旁路，從而為電池201-2產生旁路電流。當有其它的電池的電壓值增加到參考電壓值VM時，電池管理電路220繼續導通與該電池並聯的旁路。在步驟514中，當這一階段內的電池電壓中的最小值Vniin增加到參考電壓值VM的時候，電池管理電路220斷開所有已經導通的旁路，並選擇下一個階段對應的參考電壓值V(M+1)。這樣，電池均衡系統200將每個電池的電壓值與下一個階段對應的參考電壓值V(M+1)進行比較。電池管理電路220在下一個階段內的操作與前一個階段內的操作相同，在此不做贅述。在此使用的措辭和表達都是用於說明而非限制，使用這些措辭和表達並不將在此圖示和描述的特性的任何等同物(或部分等同物)排除在發明範圍之外，在權利要求的範圍內可能存在各種修改。其它的修改、變體和替換物也可能存在。因此，權利要求旨在涵蓋 所有此類等同物。
權利要求
1.一種電池均衡系統，用於均衡多個電池，其特徵在於，所述電池均衡系統包括 多條旁路，每條旁路並聯於所述多個電池中對應的電池； 電池管理電路，連接至所述多條旁路，用於檢測每個電池的電壓值，在第一階段內將所述每個電池的電壓值與所述第一階段所對應的第一參考電壓值進行比較，當所述多個電池中的第一電池的電壓值達到所述第一參考電壓值時，導通與所述第一電池並聯的第一旁路，並且當所述第一階段內的第一特定值達到所述第一參考電壓值時，將所述每個電池的電壓值與第二階段所對應的第二參考電壓值進行比較。
2.根據權利要求I所述的電池均衡系統，其特徵在於，所述多個電池處於充電模式，並且所述第一參考電壓值小於所述第二參考電壓值。
3.根據權利要求I所述的電池均衡系統，其特徵在於，當所述多個電池處於充電模式下，所述第一特定值是所述第一階段內的所述多個電池的電壓值中的最小值，在所述第一階段內，當所述多個電池的電壓值中的最小值增加到所述第一參考電壓值時，所述電池管理電路斷開所述第一旁路。
4.根據權利要求I所述的電池均衡系統，其特徵在於，在所述第二階段內，當所述多個電池中的第二電池的電壓值達到所述第二參考電壓值時，所述電池管理電路導通與所述第二電池並聯的第二旁路，當所述第二階段內的第二特定值達到所述第二參考電壓值時，所述電池管理電路將所述每個電池的電壓值與第三階段所對應的第三參考電壓值進行比較。
5.根據權利要求4所述的電池均衡系統，其特徵在於，在所述第二階段內，當所述第二特定值達到所述第二參考電壓值時，所述電池管理電路斷開所述第二旁路。
6.根據權利要求I所述的電池均衡系統，其特徵在於，所述電池均衡系統還包括 溫度檢測電路，連接至所述多個電池，用於檢測所述多個電池的溫度，並向所述電池管理電路發送表示所述溫度的溫度傳感信號。
7.根據權利要求6所述的電池均衡系統，其特徵在於，所述電池管理電路將所述溫度傳感信號與一個閾值進行比較，當所述溫度傳感信號大於所述閾值時，根據已導通的旁路的優先權選取已導通的旁路，並斷開所選取的旁路。
8.根據權利要求7所述的電池均衡系統，其特徵在於，所述已導通的旁路的優先權由與所述已導通的旁路並聯的電池的電壓值與所述第一階段所對應的第一參考電壓值的差值決定。
9.一種電池均衡電路，用於均衡多個電池，其特徵在於，所述電池均衡電路包括 比較電路，用於接收每個電池的電壓值； 均衡控制器，連接至所述比較電路，用於選取第一參考電壓值和第二參考電壓值， 其中，所述比較電路在第一階段內，將所述每個電池的電壓值與所述第一參考電壓值進行比較，當所述第一階段內的第一特定值到達所述第一參考電壓值時，所述比較電路將每個電池的電壓值與第二階段所對應的所述第二參考電壓值進行比較， 其中在所述第一階段內，當所述多個電池中的第一電池的電壓值達到所述第一參考電壓值時，所述均衡控制器導通與所述第一電池並聯的第一旁路。
10.根據權利要求9所述的電池均衡電路，其特徵在於，所述多個電池處於充電模式，所述第一參考電壓值小於所述第二參考電壓值。
11.根據權利要求9所述的電池均衡電路，其特徵在於，當所述多個電池處於充電模式下，所述第一特定值是所述第一階段內的所述多個電池的電壓值中的最小值，在所述第一階段內，當所述多個電池的電壓值中的最小值增加到所述第一參考電壓值時，所述均衡控制器斷開所述第一旁路。
12.根據權利要求9所述的電池均衡電路，其特徵在於，在所述第二階段內，當所述多個電池中的第二電池的電壓值達到所述第二參考電壓值時，所述均衡控制器導通與所述第二電池並聯的第二旁路。
13.根據權利要求12所述的電池均衡電路，其特徵在於，所述均衡控制器選取第三階段對應的第三參考電壓值，當所述第二階段內的第二特定值達到所述第二參考電壓值時，所述均衡控制器將所述每個電池的電壓值與所述第三參考電壓值進行比較。
14.根據權利要求13所述的電池均衡電路，其特徵在於，在所述第二階段內，當所述第二特定值達到所述第二參考電壓值時，所述均衡控制器斷開所述第二旁路。
15.根據權利要求9所述的電池均衡電路，其特徵在於，所述均衡控制器接收表示所述多個電池的溫度的溫度傳感信號，並將所述溫度傳感信號與一個閾值進行比較。
16.根據權利要求15所述的電池均衡電路，其特徵在於，當所述溫度傳感信號大於所述閾值時，所述均衡控制器根據已導通的旁路的優先權斷開所述已導通的旁路。
17.一種均衡方法，用於均衡多個電池，其特徵在於，所述均衡方法包括 檢測每個電池的電壓值； 在第一階段內，將每個電池的電壓值與所述第一階段所對應的第一參考電壓值進行比較； 當所述多個電池中的第一電池的電壓值達到所述第一參考電壓值時，導通與所述第一電池並聯的第一旁路；以及 當所述第一階段內的第一特定值達到所述第一參電壓考值時，將所述每個電池的電壓值與第二階段所對應的第二參考值電壓進行比較。
18.根據權利要求17所述的均衡方法，其特徵在於，所述均衡方法還包括 在所述第一階段內，當所述第一特定值達到所述第一參考電壓值時，斷開所述第一旁路。
19.根據權利要求17所述的均衡方法，其特徵在於，所述均衡方法還包括 在所述第二階段內，當所述多個電池中的第二電池的電壓值達到所述第二參考電壓值時，導通與所述第二電池並聯的第二旁路；以及 當所述第二階段內的第二特定值達到所述第二參考電壓值時，將所述每個電池的電壓值與第三階段所對應的第三參考電壓值進行比較。
20.根據權利要求19所述的均衡方法，其特徵在於，所述均衡方法還包括 在所述第二階段內，當所述第二特定值達到所述第二參考電壓值時，斷開所述第二旁路。
21.根據權利要求17所述的均衡方法，其特徵在於，所述均衡方法還包括 檢測所述多個電池的溫度； 將表示所述溫度的溫度傳感信號與一個閾值進行比較；以及 當所述溫度傳感信號大於所述閾值時，根據導通的旁路的優先權選擇導通的旁路，並斷開所選的旁路，其 中，所述導通的旁路的優先權由與所述導通的旁路並聯的電池的電壓值與所述第一階段對應的第一參考電壓值的差值決定。
全文摘要
本發明提供了一種電池均衡系統、電路及其方法，該電池均衡系統包括多條旁路和電池管理電路，所述旁路分別並聯於對應的電池，所述電池管理電路連接至所述多條旁路，用於檢測每個電池的電壓值，在第一階段內將所述每個電池的電壓值與所述第一階段所對應的第一參考電壓值進行比較，當第一電池的電壓值達到所述第一參考電壓值時，導通與所述第一電池並聯的第一旁路，並且當所述第一階段內的第一特定值達到所述第一參考電壓值時，將所述每個電池的電壓值與第二階段所對應的第二參考電壓值進行比較。採用本發明的電池均衡系統、電路及其方法提高了電池均衡的效果，並且降低電池均衡系統的成本。
文檔編號H02J7/00GK102916458SQ201110228720
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月5日 優先權日2011年8月5日
發明者張衛 申請人:凹凸電子(武漢)有限公司