電池單元均衡電路和方法

2023-06-04 06:51:21 2

專利名稱：電池單元均衡電路和方法
技術領域：
本發明是關於一種電池保護系統，尤其是關於一種電池單元均衡系統。
技術背景在多個電池單元的電池組中，各個電池單元會因為老化程度或電池溫度不同而產 生差異。隨著充/放電循環次數的增加會導致電池單元之間的電壓差異，從而造成電 池單元不均衡以及電池壽命縮短。當電池組在一段時間內以一個相對高的電流放電時，如果電池單元的不均衡達到 一個特定的極限值，電池包中容量最小的電池單元產生的極性反向會造成該電池單元 的永久性損壞。因此，當電池組電池單元出現不均衡時，需要一種電路和方法對電池組進行均衡處理。發明內容本發明提供了一種電池單元均衡電路，其包括具有第一電壓的第一電池單元； 與第一電池單元串聯且具有第二電壓的第二電池單元，所述第二電壓大於所述第一電壓；以及與第二電池單元並聯的旁路，當所述第二電壓和所述第一電壓之間的 電壓差值大於預設均衡臨界值時，導通所述旁路，並產生流經所述旁路的旁路電流， 所述旁路電流持續的均衡時間與所述電壓差值成比例。本發明還提供一種電池單元均衡電路，其包括與第一電池單元並聯的第一旁 路，用於產生所述第一電池單元對應的第一旁路電流；與第二電池單元並聯的第二旁 路，用於產生所述第二電池單元對應的第二旁路電流，所述第二電池單元與所述第一 電池單元串聯；其中，當所述第一電池單元和所述第二電池單元都處於非均衡狀態時，同時產生所述第一旁路電流和所述第二旁路電流，且持續一段預設均衡時間。本發明又提供一種電池單元均衡電路，其包括邏輯控制單元，用於測量第一電 池單元的第一荷電態和與所述第一電池單元串聯的第二電池單元的第二荷電態，其 中，所述第二荷電態大於所述第一荷電態；與所述第二電池單元並聯的旁路，用於當 所述第一荷電態和所述第二荷電態之間的差值大於預設均衡臨界值時產生所述第二 電池單元的旁路電流，且持續一段均衡時間。本發明再提供一種電池單元均衡方法，其包括測量第一電池單元的第一荷電態; 測量與所述第一電池單元串聯的第二電池單元的第二荷電態，所述第二荷電態大於所 述第一荷電態；當所述第二荷電態和所述第一荷電態的差值大於一個預設均衡臨界值 時，產生所述第二電池單元的旁路電流，且持續一段均衡時間。本發明還提供一種電池單元均衡電路，其包括與電池組中一節電池單元並聯的 旁路；及與所述電池組耦合的充電均衡控制器，當所述電池單元的電壓達到預設最大 充電電壓時，產生充電終止信號以中斷對所述電池組充電，以及當所述電池單元的電 壓達到低於所述預設最大充電電壓的預設均衡臨界值時，產生電池單元均衡信號，導 通對應電池單元的旁路，產生旁路電流。通過採用本發明所述的電池均衡電路和方法，即便經過多次充放電，電池之間的 不均衡都能得以減小或消除，從而提高電池組性能並延長電池壽命。


以下附圖中類似標號表示類似組件，後文具體實施方式
結合以下附圖進行，將使 得本發明之特性和優點顯而易見。圖1所示為本發明一個實施例所述的電池單元均衡電路的結構框圖； 圖2所示為本發明一個實施例所述的電池單元均衡電路的操作流程圖； 圖3所示為本發明的一個實施例所述的電池單元均衡電路的操作流程圖； 圖4所示為本發明的一個實施例所述的電池單元均衡電路的操作流程圖； 圖5A所示為本發明的一個實施例所述的電池單元均衡電路的結構框圖； 圖5B所示為圖5A中的充電均衡控制器的示例性電路圖。
具體實施方式
以下將對本發明即電池單元均衡的電路和方法的實施例給出詳細的參考。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、手續、元件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本發明的主匕曰o圖1所示為本發明一個實施例所述的電池單元均衡電路的結構框圖。在圖1的例 子中，電池單元均衡電路100包含一個由N個電池單元102—1 102_N組成的電池組。 為了簡潔明了的表達，圖中省略了部分電池單元。電池單元102_1~102—N中的每一 個單元都有一個與之並聯的旁路。例如，電池單元102—1的旁路由電阻106_1,電阻 106—2以及開關104_1組成；電池單元102—2的旁路由電阻106_2，電阻106_3以及 開關104—2組成；電池單元102一N的旁路由電阻106—N，電阻106—N+l以及開關104_N 組成。在本發明的一個實施例中，電池單元均衡電路100還包括均衡控制器110、監測 電路120以及邏輯控制單元130。均衡控制器110通過控制電池單元102_1~102—N的 對應開關104—1 104一N的狀態來控制每個單元的旁路(注意為了簡潔明了的表達， 圖1中省略了部分開關)。監測電路120監測電池單元102一1 102—N的電壓。邏輯控 制單元130讀取監測電路120的監測信號，並控制均衡控制器110。在一個實施例中， 邏輯控制單元130可以是處理器(比如微處理器)或者狀態機。在一個實施例中，監測電路120包含一個模數轉換器。在每一個模數轉換周期中， 模數轉換器監測電池單元102一1 102—N的電壓，邏輯控制單元130讀取模數轉換器 的監測信號，並由此判斷哪一個電池單元處於非均衡的狀態。優點在於，如果有一個 電池單元處於非均衡的狀態，則導通該電池單元對應的旁路，產生流經對應旁路的旁 路電流(或稱均衡電流)。圖2所示為本發明的一個實施例所述的電池單元均衡電路100的操作流程圖200。圖2將結合圖l進行描述。在一個實施例中，電池組包括具有第一電壓的第一電池單元；與第一電池單 元串聯且具有第二電壓的第二電池單元，第二電壓大於第一電壓；以及與第二電池單元並聯的旁路，當第二電壓和第一電壓的差值大於一個預設均衡臨界值時，
導通第二電池單元的旁路，產生對應的旁路電流。優點在於，旁路電流(或均衡電 流)的持續時間(即第二電池單元的均衡時間)與第二電壓和第一電壓的差值成比例。在步驟202中，監測電池單元102_1~102—N的電壓。在一個實施例中，監測電 路120耦合於電池單元102—1 102一N，用於監測該電池單元102—1~102—N的電壓， 並產生一個反映電池電壓的監測信號。在一個實施例中，該監測信號被送到邏輯控制 單元130。在歩驟204中，比較電池單元102一1 102—N的電壓，例如，使用邏輯控制 單元130來進行比較。在一個實施例中，執行步驟206，如果電池單元的最大電壓和最小電壓的差值大 於預設均衡臨界值，流程圖200轉至執行步驟210，否則流程圖200返回執行步驟202。 例如，如果第一電池單元102—1的電壓為最小電壓Vcel1—min，第二電池單元102—2 的電壓為最大電壓Vcell_max，且Vcell—max和Vcell—min的差值大於預設均衡臨界 值，那麼流程圖200轉至執行步驟210。在步驟210中，設定一個與最大電壓Vcell—max和最小電壓Vcell_min的差值成 比例的均衡時間T—balancing。在一個實施例中，均衡時間T_balancing由控制器(例 如邏輯控制單元130)根據下式設定T—balancing=(Vcell—max- Vcell—min)*Tcd/VcelI_full (1)其中，Vcell—full表示電池單元在完全充電狀態下的標準電壓，Tcd表示處於完全 充電狀態下的電池單元完全放電所需的時間。如式(1)所示，均衡時間T_balancing 與Vcell—max和Vcell—min的差值成比例。在步驟212中，產生具有最大單元電壓Vcell一max的電池單元的旁路電流。具體 的說，均衡控制器110能夠控制使具有最大單元電壓Vcell—max的電池單元所對應的 開關閉合，從而導通與該電池單元並聯的旁路，並持續導通一個均衡時間T—balancing。 在步驟214中，如果導通時間超過均衡時間T—balancing,流程圖200返回步驟202 開始新的周期，否則流程圖200回到步驟214。因此，具有最大單元電壓Vcell—max的電池單元的旁路會被導通，並產生旁路電 流。在一個實施例中，旁路電流持續的時間(即均衡時間T_balancing)與最大電壓 Vcell—max和最小電壓Vcell—min的差值成比例的，這樣的設定能使具有最大電壓 Vcell_max的電池單元的電壓逐漸被調節到最小電壓Vcell—min。圖2所示的算法在電 池的充電、放電或者空閒階段均能使用。
圖3所示為本發明的一個實施例所述的電池單元均衡電路100的操作流程圖300。 圖3將結合圖l進行描述。在一個實施例中，電池單元均衡電路100可以同時均衡2個或更多個電池單元。例如，與第一電池單元並聯的第一旁路，用於產生第一旁路(或均衡)電流；與第二 電池單元並聯的第二旁路，用於產生第二旁路電流；第二電池單元與第一電池單元串 聯。在一個實施例中，如果第一電池單元和第二電池單元都處於不均衡的狀態，則同 時產生第一旁路電流和第二旁路電流，並持續一個預設均衡時間。第一旁路電流流經 第一旁路，第二旁路電流流經第二旁路。在一個實施例中，如果第一電池單元的第一電壓大於預設均衡臨界值，且第二電 池單元的第二電壓也大於預設均衡臨界值，那麼第一電池單元和第二電池單元都處於 非均衡狀態。在另一個實施例中，如果第一電池單元的第一電壓和第三電池單元的第 三電壓之間的差值大於預設均衡臨界值，且第二電池單元的第二電壓和第三電池單元 的第三電壓之間的差值也大於預設均衡臨界值，那麼第一電池單元和第二電池單元都 處於非均衡狀態。在步驟302中，開始執行一個新的模數轉換周期。在步驟304中，選擇電池單元 102—i(i=l)。在步驟306中，如果所選電池單元102—i正處於均衡狀態(即與電池單元 102—i並聯的旁路導通，有旁路電流流過)，流程圖300轉至執行步驟310。在步驟310中，暫停均衡電池單元102—i以及與該電池單元102_i相鄰的電池單 元(也就是說，暫時斷開電池單元102一i以及與該電池單元102j相鄰的電池單元對 應的旁路開關，中斷對應的旁路電流通過)。例如，如果選擇電池單元102—1，則暫 停均衡電池單元102—1和電池單元102_2;如果選擇電池單元102—2，則暫停均衡電 池單元102一1、電池單元102—2和電池單元102—3;如果選擇電池單元102_N，則暫 停均衡電池單元102—N-l、電池單元102—N。在步驟312中，監測電路120讀取所選電池單元102_i的電壓。具體地說，在一 個實施例中，監測電路120中的模數轉換器會把從電池單元102_i上得到的模擬電壓 信號轉換成數位訊號，然後傳給邏輯控制單元130。在步驟314中，恢復均衡電池單 元102一i以及與該電池單元102_i相鄰的電池單元，然後使流程圖300轉至執行步驟 316。返回步驟306，如果沒有均衡所選電池單元102—i，流程圖300轉至執行步驟308。
監測電路120讀取所選電池單元102j的電壓。具體地說，在一個實施例中，監測電 路120中的模數轉換器會把從電池單元102_i上得到的模擬電壓信號轉換成數字信 號，然後傳給邏輯控制單元130。最後流程圖300轉至執行步驟316。在步驟316中，如果i小於電池組中電池單元的總數N，則流程圖300轉至執行 步驟318。在步驟318中，使i增加l，則下一個電池單元將被選中。然後流程圖300 返回執行步驟306。步驟306以後的流程在前面已經做過詳細描述，這裡不再贅述。在步驟316中，如果i大於或等於電池組中電池單元的總數N，則流程圖300轉 至執行步驟320。在一個實施例中，執行步驟320，邏輯控制單元130比較電池單元 102—1~102_N的電壓。在步驟322中，暫停均衡所有的電池單元102—1 102_N。在步 驟324中，邏輯控制單元130檢査是否有電池單元處於非均衡狀態。在一個實施例中， 如果有一個電池單元的電壓大於預設均衡臨界值，那麼該電池單元處於非均衡狀態。 在另一個實施例中，如果同一個電池組中的一個電池單元的電壓和另一個電池單元的 電壓之間的差值大於預設均衡臨界值，該電池單元處於非均衡狀態。優點在於，電池 單元均衡電路100能一次均衡一個電池單元，也能夠同時均衡2個或多個電池單元。 例如，如果一個電池有N個電池單元，那麼電池單元均衡電路100能同時均衡最多 N-l個電池單元；也就是說，電池單元均衡電路能同時產生最多N-1個電池單元的旁 路電流。在一個實施例中，能夠同時均衡電池單元的數目由邏輯控制單元130和(/或) 用戶預先設置(或編程)來確定。在步驟324中，如果有1個或多個電池單元處於非均衡狀態，流程圖300轉至執 行步驟326。在步驟326中，如果有1個或多個電池單元處於非均衡狀態，則產生該 電池單元對應的旁路電流。在經過一個延時以後(步驟328)，流程圖300返回執行步 驟302，開始一個新的模數轉換周期。在步驟328中，延時長短可以預先設定，也可 以設定為O。在步驟324中，如果所有的電池單元都處於均衡狀態，流程圖300直接 轉至執行步驟302，開始一個新的模數轉換周期。本發明的優點在於，在一個實施例中，電池單元均衡電路IOO能通過持續監測電 池組102的電池單元的電壓來實現均衡電池單元。每一次均衡調節持續一段預設時 間。均衡結束以後，電池均衡電路IOO會再次監測電池組102中電池單元的電壓，判 斷是否有電池單元處於非均衡狀態。均衡調節持續的預設時間由模數轉換的周期決 定，比如，預設時間可以小於模數轉換周期。均衡調節持續的預設時間也可以由用戶
通過在步驟328中設定的延時來決定。圖4所示為本發明的一個實施例所述的電池單元均衡電路100的一種操作流程圖 400。圖4將結合圖l進行描述。在一個實施例中，電池單元均衡電路100能通過監測電池單元102—1 102—N的 荷電態(state of charge, SOC)來均衡電池單元。在一個實施例中，邏輯控制單元130 測量第一電池單元的第一荷電態；同時，邏輯控制單元130測量第二電池單元的第二 荷電態。在一個實施例中，第二荷電態大於第一荷電態。本發明的優點在於，當第二 荷電態與第一荷電態的差值大於預設均衡臨界值時，導通與第二電池單元並聯的旁 路，開始均衡第二電池單元。在一個實施例中，導通第二電池單元的旁路持續一段均 衡時間。在一個實施例中，均衡時間與第二荷電態和第一荷電態之間的差值成比例。 在另一個實施例中，均衡時間與預設時長一致。在步驟402中，電池組102處於充電階段。在步驟404中，邏輯控制單元130判 斷是否有電池單元正處於均衡階段。在一個實施例中，執行步驟406，即如果沒有任 一電池單元正處於均衡階段，邏輯控制單元130讀取在上一個充/放電周期中記錄下 的每一個電池單元102—1 102—N的完全充電容量。在一個實施例中，執行步驟410，如果有1個或多個電池單元正處於均衡階段， 則使邏輯控制單元130檢查決定均衡時間的計時器。在步驟412中，如果計時器沒有 超時，流程圖400返回執行步驟404。在步驟412中，如果計時器超時，流程圖400 轉至執行步驟414。在一個實施例中，執行步驟414，停止均衡，然後流程圖400轉 至執行步驟408。在步驟408中，邏輯控制單元130能計算出電池組102中每個電池單元 102—1 102一N的荷電態。在一個實施例中，每一個電池單元的荷電態由該電池單元的 當前容量和完全充電容量(FCC)的比值決定。在一個實施例中，通過計算荷電態， 電池單元均衡電路100能夠判斷哪些電池單元需要均衡。在步驟416中，比較所有電池單元的荷電態，例如，邏輯控制單元130進行所述 比較。在一個實施例中，邏輯控制單元130能夠査找出電池組102中具有最大和最小 的荷電態的電池單元。在步驟418中，如果最大荷電態和最小荷電態之間的差值大於 預設均衡臨界值，則流程圖400轉至執行步驟420;否則，流程圖400返回執行步驟 408。由於步驟408以後的流程在前面己經作過詳細描述，這裡不再贅述。
在步驟420中，均衡時間T由邏輯控制單元130確定。在一個實施例中，均衡時 間與最大荷電態和最小荷電態之間的差值成比例。在步驟422中，均衡具有最大荷電 態的電池單元(例如，導通該電池單元的旁路，產生旁路電流)，並啟動對應計時器。 流程圖400返回執行步驟404，開始一個新的循環周期。優點在於，電池單元均衡電 路IOO是以每個電池單元的荷電態作為判斷哪一個電池單元需要均衡的依據，不同於 前面實施例使用的以每個電池單元的電壓作為依據。圖5A所示為本發明的一個實施例所述的電池單元均衡電路的示意圖。圖5A和 圖1中具有相同標記的單元具有相似的功能，因此圖5A中不再分別對這些單元進行 詳細闡述。本發明的優點在於，電池單元均衡電路500A會在電池單元達到預設最大充電電 壓(完全充電電壓)之前就開始均衡調節。例如，在電池單元電壓達到最大充電電壓 的90%的時候，導通旁路，產生旁路電流，開始均衡調節。在一個實施例中，如果在 電池單元電壓達到最大充電電壓之前開始均衡，那麼處於非均衡狀態的電池單元就需 要更長的均衡時間，這樣的結果能延長電池的壽命。在一個實施例中，圖5A所示的 電池單元均衡電路500A不僅適用於電池組的充電過程，還適用於其他應用情形。電池單元均衡電路500A包括一組與電池組102的電池單元102—1~102—N所對應 的充電均衡控制器510J 510一N。為了使圖片簡潔明了，圖500A省略了部分充電均 衡控制器。在一個實施例中，每一個充電均衡控制器510_1~510—N監測與之對應的 電池單元102J 102—N的電壓，並產生均衡控制信號控制與之對應的電池單元 102—1 102一N。每一個充電均衡控制器510_1~510—N接收一個代表電池單元預設最大 充電電壓(完全充電電壓)的參考電壓522和一個代表電池單元預設均衡臨界值的參 考電壓520，參考電壓520通常小於參考電壓522，例如，參考電壓520等於參考電 壓522的90%。另外，每一個充電均衡控制器510J 510一N還會讀取與之對應的電 池單元102一1~102—N的電壓。在一個實施例中，當一個電池單元電壓達到預設最大充電電壓時，與之對應的充 電均衡控制器510J 510一N (為了使圖片簡潔明了，圖5A省略了部分元件)產生一 個充電終止信號540一1~540—N (為了使圖片簡潔明了，圖5A省略了部分元件)，停 止對電池組102充電。在一個實施例中，或門540接收充電終止信號540J 540—N。 在一個實施例中，當任意一個充電終止信號540—1 540—N為高電平的時候，或門540
產生一個控制信號542，停止對電池組102充電。此外，在一個實施例中，當某個電 池單元對應的單元電壓達到預設均衡臨界值時，充電均衡控制器510—1~510_N產生 均衡對應電池單元的信號，導通該電池單元的旁路，產生旁路電流，開始均衡調節。 預設均衡臨界值小於同一電池單元的預設最大充電電壓。旁路電流是通過閉合對應開 關104—1 104—N實現導通的。根據本發明的一個實施例，圖5B所示為充電均衡控制器的電路圖。圖5B和圖 5A中具有相同標記的單元具有相似的功能，因此圖5B中不再分別對這些單元進行詳 細闡述。在圖5A中，每一個充電均衡控制器510—1 510—N都具有如圖5B所示的結構。 在一個實施例中，每一個充電均衡控制器510—1 510—N都包括一個比較器504，用於 比較電池單元電壓和電池單元預設最大充電電壓522，並根據比較結果產生充電終止 信號540。每一個充電均衡控制器510J 510—N還包括一個比較器502，用於比較電 池單元電壓和預設均衡臨界值(例如，預設均衡臨界值等於預設最大充電電壓的 90%),並根據比較結果產生電池單元均衡信號534。信號Vcell+和Vcdl-分別耦合於 對應電池單元的正、負端。因此，在一個實施例中，本發明提供了一種電池單元均衡電路。本發明中的電池 單元均衡電路能根據不同電池單元均衡算法實現均衡電池組，減輕電池單元的不均 衡，從而延長電池的壽命。上文具體實施方式
和附圖僅為本發明之常用實施例。顯然，在不脫離權利要求書所界定的本發明精神和發明範圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本領域技術 人員應該理解，本發明在實際應用中可根據具體的環境和工作要求在不背離發明準則 的前提下在形式、結構、布局、比例、材料、元素、組件及其它方面有所變化。因此， 在此披露之實施例僅用於說明而非限制，本發明之範圍由後附權利要求及其合法等同 物界定，而不限於此前之描述。
權利要求
1. 一種電池單元均衡電路，其特徵在於，包括具有第一電壓的第一電池單元；與所述第一電池單元串聯且具有第二電壓的第二電池單元，所述第二電壓大於所述第一電壓；及與所述第二電池單元並聯的旁路，當所述第二電壓和所述第一電壓之間的電壓差值大於預設均衡臨界值時，導通所述旁路，並產生流經所述旁路的旁路電流，所述旁路電流持續的均衡時間與所述電壓差值成比例。
2. 根據權利要求l所述的電池單元均衡電路，其特徵在於，還包括邏輯控制單元，用於接收第一監測信號和第二監測信號，並決定所述均衡時間， 其中，所述第一監測信號指示所述第一電壓，所述第二監測信號指示所述第二電壓。
3. 根據權利要求l所述的電池單元均衡電路，其特徵在於，還包括 均衡控制器，當所述電壓差值大於所述預設均衡臨界值時，所述均衡控制器在所述一段均衡時間內持續導通所述旁路。
4. 根據權利要求1所述的電池單元均衡電路，其特徵在於，還包括 監測電路，用於監測所述第一電壓和所述第二電壓。
5. —種電池單元均衡電路，其特徵在於,包括第一旁路，與第一電池單元並聯，用於產生所述第一電池單元對應的第一旁路電流；第二旁路，與第二電池單元並聯，用於產生所述第二電池單元對應的第二旁路電 流，所述第二電池單元與所述第一電池單元串聯；其中，當所述第一電池單元和所述第二電池單元都處於非均衡狀態時，同時產生 所述第一旁路電流和所述第二旁路電流，且持續一段預設均衡時間。
6. 根據權利要求5所述的電池單元均衡電路，其特徵在於，所述第一旁路電流流經所述第一旁路，所述第二旁路電流流經所述第二旁路。
7. 根據權利要求5所述的電池單元均衡電路，其特徵在於，當所述第一電池單元的 第一電壓大於預設均衡臨界值，且所述第二電池單元的第二電壓也大於預設均衡臨界 值時，所述第一電池單元和所述第二電池單元都處於所述非均衡狀態。
8. 根據權利要求5所述的電池單元均衡電路，其特徵在於，當所述第一電池單元的第一電壓和一第三電池單元的第三電壓之間的第一差值大於一預設均衡臨界值，且所 述第二電池單元的第二電壓和所述第三電池單元的第三電壓之間的第二差值也大於 所述預設均衡臨界值時，則所述第一電池單元和所述第二電池單元都處於所述非均衡狀態。
9. 根據權利要求5所述的電池單元均衡電路，其特徵在於，還包括監測電路，用於監測所述第一電池單元的第一電壓和所述第二電池單元的第二電壓。
10. —種電池單元均衡電路，其特徵在於,包括邏輯控制單元，用於測量第一電池單元的第一荷電態和與所述第一電池單元串聯 的第二電池單元的第二荷電態，其中，所述第二荷電態大於所述第一荷電態；與所述第二電池單元並聯的旁路，用於當所述第一荷電態和所述第二荷電態之間 的差值大於預設均衡臨界值時產生所述第二電池單元的旁路電流，且持續一段均衡時間。
11. 根據權利要求IO所述的電池單元均衡電路，其特徵在於，所述均衡時間與所述差值成比例。
12. 根據權利要求10所述的電池單元均衡電路，其特徵在於，所述均衡時間等於一個預設時長。
13. 根據權利要求IO所述的電池單元均衡電路，其特徵在於，所述第一荷電態由所 述第一電池單元的當前容量和所述第一電池單元的完全充電容量的比值決定。
14. 根據權利要求IO所述的電池單元均衡電路，其特徵在於，所述第二荷電態由所 述第二電池單元的當前容量和所述第二電池單元的完全充電容量的比值決定。
15. —種電池單元均衡方法，其特徵在於，包括 測量第一電池單元的第一荷電態；測量與所述第一電池單元串聯的第二電池單元的第二荷電態，所述第二荷電態大 於所述第一荷電態；當所述第二荷電態和所述第一荷電態的差值大於一個預設均衡臨界值時，產生所 述第二電池單元的旁路電流，且持續一段均衡時間。
16. 根據權利要求15所述的電池單元均衡方法，其特徵在於，所述均衡時間與所述差值成比例。
17. 根據權利要求15所述的電池單元均衡方法，其特徵在於，所述均衡時間等於一 個預設時長。
18. 根據權利要求15所述的電池單元均衡方法，其特徵在於，所述第一荷電態由所 述第一電池單元的當前容量和所述第一電池單元的完全充電容量的比值決定。
19. 根據權利要求15所述的電池單元均衡方法，其特徵在於，所述第二荷電態由所 述第二電池單元的當前容量和所述第二電池單元的完全充電容量的比值決定。
20. —種電池單元均衡電路，其特徵在於,包括 與電池組中一節電池單元並聯的旁路；及與所述電池組耦合的充電均衡控制器，當所述電池單元的電壓達到預設最大充電 電壓時，產生充電終止信號以停止對所述電池組充電，以及當所述電池單元的電壓達到低於所述預設最大充電電壓的預設均衡臨界值時，產生電池單元均衡信號，導通對 應電池單元的旁路，產生旁路電流。
21.根據權利要求20所述的電池單元均衡電路，其特徵在於，所述充電均衡控制器包括與所述電池單元耦合的第一比較器，用於比較所述電池單元電壓和所述預設最大 充電電壓，並產生所述充電終止信號；與所述電池單元耦合的第二比較器，用於比較所述電池單元電壓和所述預設均衡 臨界值，並產生所述電池單元均衡信號。
全文摘要
本發明提供了一種電池單元均衡的電路和方法，該電池單元均衡電路包括具有第一電壓的第一電池單元；具有第二電壓且與第一電池單元串聯的第二電池單元，第二電壓大於所述第一電壓；以及與第二電池單元並聯的旁路，當第二電壓和第一電壓的差值大於預設均衡臨界值時，導通第二電池單元的旁路，產生旁路電流，且旁路電流持續的均衡時間(即第二電池單元的均衡時間)與第二電壓和第一電壓的差值成比例。
文檔編號H02J7/00GK101399454SQ200810135408
公開日2009年4月1日 申請日期2008年8月1日 優先權日2007年9月25日
發明者康斯坦丁·布克, 曾曉軍, 法拉維斯·盧浦, 盛開義, 肖安全 申請人:凹凸電子(武漢)有限公司