一種12串充電電池組均衡電路的製作方法
2023-10-06 03:02:39
專利名稱：一種12串充電電池組均衡電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在12節串聯充電電池組中主動均衡各單體電池剩餘電量的電路。該電路從12節充電電池串聯組成的整組電池取能量，通過一個隔離型開關電源和一個開關網絡對12節串聯充電電池組中的某一節單體充電電池進行有選擇的充電，從而調節各單體電池中的剩餘電量。
背景技術：
充電電池，如鋰電池等，在串聯成組使用時，由於受生產工藝，環境因素的影響，各單體電池的剩餘電量不可能完全一致。這種不一致性會導致充電電池組在長期使用時放電
時間縮短，充電時間加長，以及循環壽命降低。目前，為了克服這種不一致性，普遍採用電阻放電式的被動均衡方法。這種方法是在各單體電池上並聯一個開關和電阻，在充電時通過電阻對充電電流分流的方式提高一致性。這種被動均衡方法存在能量浪費，均衡效率低、和發熱量大等缺點。
發明內容為了克服現有電池組被動均衡方法存在的能量浪費，均衡效率低、和發熱量大等缺點，本實用新型提供一種主動均衡電路，採用隔離型開關電源和開關網絡，通過能量轉移的方式來均衡12節串聯充電電池組中各單體電池的剩餘電量。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案串聯電池組中電池Celll的負極連接開關 SI,電池 Celll、Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、Celll0、Cellll、Celll2 的正極分別連接開關 S8、S2、S9、S3、S10、S4、Sll、S5、S12、S6、S13、S7。開*S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7 的另一端相連，並連接開關 S14 和 S17。開關 S8、S9、S10、S11、
512、S13的另一端相連，並連接開關S15和S16。開關S14和S15的另一端連接隔離型開關電源PS的負極輸出端0UT-，開關S16和S17的另一端連接開關S18，開關S18的另一端連接隔離型開關電源PS的正極輸出端OUT+。隔離型開關電源PS的正極輸入端IN+連接電池Celll2的正極，負極輸入端IN-連接電池Celll的負極。本實用新型的有益效果是在充電和放電過程中，通過能量轉移的方式對任意一節單體電池進行電量補充。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。圖I是本實用新型的原理圖。圖 I 中，Celll、Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、Celll0、Cellll、Celll2 是串聯的 12 節充電電池。SI、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、Sll、S12、
513、S14、S15、S16、S17、S18是開關。PS是隔離型開關電源，IN+是PS的正極輸入端，IN-是PS的負極輸入端，OUT+是PS的正極輸出端，OUT-是PS的負極輸出端。輸入端IN+和IN-與輸出端OUT+和OUT-完全隔離。PS從整個電池組吸收能量，從輸出端OUT+和OUT-輸出均衡充電電流。
具體實施方式
圖I中，串聯電池組中電池Celll的負極連接開關SI，電池Celll、Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、CelllO、Cellll、Celll2 的正極分別連接開關S8、S2、S9、S3、S10、S4、Sll、S5、S12、S6、S13、S7。開關 SI、S2、S3、S4、S5、S6、S7 的另一端相連，並連接開關S14和S17。開關S8、S9、S10、SlU S12、S13的另一端相連，並連接開關S15和S16。開關S14和S15的另一端連接隔離型開關電源PS的負極輸出端0UT-，開關S16和S17的另一端連接開關S18，開關S18的另一端連接隔離型開關電源PS的正極輸出端OUT+。隔離型開關電源PS的正極輸入端IN+連接電池Cel112的正極，負極輸入端IN-連接電池Celll的負極。PS是隔離型開關電源，其輸入端IN+和IN-與輸出端OUT+和OUT-完全隔離。隔離型開關電源PS從整個電池組吸收能量，從輸出端OUT+和OUT-輸出均衡充電電流。對電池Celll進行均衡充電時，接通開關S8、SI、S16、S14、和S18，其他開關保持斷開狀態，隔離型開關電源PS對電池Celll進行均衡充電。對電池Cell2進行均衡充電時，接通開關S2、S8、S17、S15、和S18，其他開關保持斷開狀態，隔離型開關電源PS對電池Cell2進行均衡充電。對電池Cell3進行均衡充電時，接通開關S9、S2、S16、S14、和S18，其他開關保持斷開狀態，隔離型開關電源PS對電池Cell3進行均衡充電。對電池Cell4進行均衡充電時，接通開關S3、S9、S17、S15、和S18，其他開關保持斷開狀態，隔離型開關電源PS對電池Cell4進行均衡充電。對電池06115進行均衡充電時，接通開關310、53、516、514、和S18，其他開關保持斷開狀態，隔離型開關電源PS對電池Cell5進行均衡充電。對電池Cell6進行均衡充電時，接通開關S4、S10、S17、S15、和S18，其他開關保持斷開狀態，隔離型開關電源PS對電池Celie進行均衡充電。對電池06117進行均衡充電時，接通開關311、54、516、514、和S18，其他開關保持斷開狀態，隔離型開關電源PS對電池Cell7進行均衡充電。對電池Cell8進行均衡充電時，接通開關S5、S11、S17、S15、和S18，其他開關保持斷開狀態，隔離型開關電源PS對電池CellS進行均衡充電。對電池Cell9進行均衡充電時，接通開關S12、S5、S16、S14、和S18，其他開關保持斷開狀態，隔離型開關電源PS對電池Cell9進行均衡充電。對電池CelllO進行均衡充電時，接通開關S6、S12、S17、S15、和S18，其他開關保持斷開狀態，隔離型開關電源PS對電池CelllO進行均衡充電。對電池Cellll進行均衡充電時，接通開關S13、S6、S16、S14、和S18，其他開關保持斷開狀態，隔離型開關電源PS對電池Cellll進行均衡充電。對電池Celll2進行均衡充電時，接通開關S7、S13、S17、S15、和S18，其他開關保持斷開狀態，隔離型開關電源PS對電池Celll2進行均衡充電。
權利要求1.一種12串充電電池組均衡電路，其特徵是串聯電池組中電池Celll的負極連接開關 SI,電池 CellU Cell2、Cell3、Cell4、Cell5、Cell6、Cell7、Cell8、Cell9、CelllO、Cellll、Celll2 的正極分別連接開關 S8、S2、S9、S3、S10、S4、SlU S5、S12、S6、S13、S7。
2.根據權利要求I所述的12串充電電池組均衡電路，其特徵是開關SI、S2、S3、S4、S5、S6、S7的另一端相連，並連接開關S14和S17。
3.根據權利要求I所述的12串充電電池組均衡電路，其特徵是開關S8、S9、S10、S11、S12、S13的另一端相連，並連接開關S15和S16。
4.根據權利要求I所述的12串充電電池組均衡電路，其特徵是開關S14和S15的另一端連接隔離型開關電源PS的負極輸出端OUT-，開關S16和S17的另一端連接開關S18，開關S18的另一端連接隔離型開關電源PS的正極輸出端OUT+。
5.根據權利要求I所述的12串充電電池組均衡電路，其特徵是隔離型開關電源PS的正極輸入端IN+連接電池Cel112的正極，負極輸入端IN-連接電池Celll的負極。
專利摘要一種在12節串聯充電電池組中均衡各單體電池剩餘電量的電路。該電路從12節串聯充電電池組取能量，通過一個隔離型開關電源和一個開關網絡對串聯充電電池組中的某一節單體充電電池進行有選擇的充電，從而調節各單體電池中的剩餘電量。
文檔編號H02J7/00GK202474926SQ20122004616
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月14日 優先權日2012年2月14日
發明者趙恩海 申請人:趙恩海