專利名稱：用于平衡電池組單元電池的電荷容量的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于平衡電池組單元電池的電荷容量的設(shè)備和方法，并且更加具體地
涉及可以使用感測被包括在電池組電池中的每個電池組單元電池的電壓的感測電路平衡 每個電池組單元電池的電荷容量的用于平衡電池組單元電池的電荷容量的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
通常，蓄電池組電池包括鎳鎘電池組電池、鎳氫電池組電池、鋰離子電池組電池以 及鋰離子聚合物電池組電池。此種蓄電池組電池被分類為鋰基電池組電池和鎳氫基電池組 電池。鋰基電池組電池主要用于諸如數(shù)碼照相機(jī)、PDVD、 MP3P、蜂窩電話、PDA、便攜式游戲 裝置、電動工具以及電動自行車的小型產(chǎn)品，并且鎳氫基電池組電池主要應(yīng)用于并且用于 需要高輸出的諸如電動汽車和混合電動汽車的大型產(chǎn)品。 同時，為了驅(qū)動電動汽車或者混合電動汽車，應(yīng)運(yùn)行要求高輸出的電機(jī)。為此，在 電動汽車或者混合電動汽車中采用的電池組電池使用從串聯(lián)或者并聯(lián)連接的一組多個單 元電池輸出的電力作為電源。 然而，在多個單元電池被連接在電池組電池中的情況下，在單元電池被重復(fù)地充 電和放電之后單元電池的電荷容量當(dāng)中可能存在不同。如果繼續(xù)充電/放電而不管此種電 荷容量不同，那么單元電池中的一些進(jìn)入過充電或者過放電狀態(tài)，這可以擾亂將穩(wěn)定電力 提供給負(fù)荷(例如，電機(jī))。 為了解決此問題，已經(jīng)提出用于持續(xù)地監(jiān)測電池組單元電池的電荷容量并且然后 將電池組單元電池的電荷容量平衡到恒定水平的各種電路并且這些電路被用于電池組電 池管理系統(tǒng)。 為了平衡電池組單元電池的電荷容量，要求感測每個電池組單元電池的電荷電 壓。傳統(tǒng)上，分別地構(gòu)造用于感測每個電池組單元電池的電荷電壓的電路和用于平衡每個 電池組單元電池的電荷容量的電路是通常的情況。然而，如果分別構(gòu)造電荷電壓感測電路 和電荷容量平衡電路，那么每個電路應(yīng)單獨(dú)地使用分別的元件，這引起各種問題(例如，增 加成本，增加故障率)。因此，迫切需要使用簡單的電路構(gòu)造以低成本有效地平衡電池組單 元電池的電荷容量的方案。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題 本發(fā)明被設(shè)計為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，并且因此本發(fā)明的目的是提供可以使用簡 單的電路構(gòu)造同時感測電荷電壓并且平衡每個電池組單元電池的電荷容量的用于平衡電 池組電池的電荷容量的設(shè)備和方法。 為了完成上述目的，本發(fā)明提供了用于平衡電池組單元電池的電荷容量的設(shè)備， 其包括電壓感測和放電電路以及電壓平衡單元，其中該電壓感測和放電電路包括具有單 元電池的組的電池組電池；切換單元，該切換單元用于將單元電池的組的每個電池組單元
4電池的端子選擇性地連接至第一和第二導(dǎo)線；電容器，該電容器并聯(lián)地連接至第一和第二
導(dǎo)線；電壓放大單元，該電壓放大單元經(jīng)由第一開關(guān)連接至電容器的兩個端子；以及放電
電阻，該放電電阻經(jīng)由第二開關(guān)串聯(lián)地連接至電容器的兩個端子，并且該電壓平衡單元用
于在第一開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)下控制切換單元以將單元電池的組的每個電池組單元電池的兩
個端子連接至第一和第二導(dǎo)線并且然后通過電壓放大單元感測每個電池組單元電池的電
壓，以及在第一開關(guān)的截止?fàn)顟B(tài)下控制切換單元以對電容器充電要求放電以平衡電荷容量
的單元電池的電壓并且然后導(dǎo)通第二開關(guān)以通過放電電阻放電電容器的充電的電壓。 優(yōu)選地，電壓平衡單元包括A/D轉(zhuǎn)換器，該A/D轉(zhuǎn)換器用于將從電壓放大單元輸出
的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號；開關(guān)控制器，該開關(guān)控制器用于將單元電池的組的
每個電池組單元電池的兩個端子選擇性地連接至第一和第二導(dǎo)線并且控制第一和第二開
關(guān)的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)；以及控制器，其中，在單元電池電壓感測模式下，控制器通過使用電
壓放大單元和A/D轉(zhuǎn)換器控制開關(guān)控制器以感測充電給電容器的每個電池組單元電池的
電壓，并且其中，在電荷容量平衡模式下，控制器控制開關(guān)控制器以對電容器充電用于平衡
的電池組單元電池的電壓并且然后通過放電電阻放電電容器的電壓，從而控制電壓平衡單
元的整體操作。 優(yōu)選地，在單元電池電壓感測模式下，開關(guān)控制器根據(jù)控制器的控制信號在第一 開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)下將每個電池組單元電池的兩個端子順序地連接至第一和第二導(dǎo)線，而在 電荷容量平衡模式下，開關(guān)控制器在第一開關(guān)的截止?fàn)顟B(tài)下順序地連接要求平衡的單元電 池的兩個端子，并且，如果對電容器充電要求平衡的單元電池的電壓，那么開關(guān)控制器導(dǎo)通 第二開關(guān)以放電充電的電壓。 在本發(fā)明的另一方面，還提供了用于使用電壓感測和放電電路平衡電池組單元電 池的電荷容量的方法，電壓感測和放電電路包括具有單元電池的組的電池組電池；切換 單元，該切換單元用于將單元電池的組的每個電池組單元電池的兩個端子選擇性地連接至 第一和第二導(dǎo)線；電容器，該電容器被并聯(lián)地連接至第一和第二導(dǎo)線；電壓放大單元，該電 壓放大單元經(jīng)由第一開關(guān)連接至電容器的兩個端子，以及放電電阻，該放電電阻經(jīng)由第二 開關(guān)串聯(lián)地連接至電容器的兩個端子，該方法包括(a)控制切換單元以將單元電池的組 的每個電池組單元電池的兩個端子連接至第一和第二導(dǎo)線并且然后通過電壓放大單元感 測充電給電容器的每個電池組單元電池的電壓；(b)監(jiān)測每個電池組單元電池的感測電壓 以選擇要求平衡的單元電池；以及(c)控制切換單元以截止第一開關(guān)，將每個選擇的電池 組單元電池順序地連接至第一和第二導(dǎo)線以向電容器充電單元電池電壓，并且然后導(dǎo)通第 二開關(guān)以通過放電電阻放電充電給電容器的單元電池電壓。 優(yōu)選地，步驟(a)包括放大電容器的兩個端子的電壓以生成模擬電壓信號；并且 將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號。 優(yōu)選地，在步驟(b)中，平均感測的電池組單元電池的電壓，并且然后選擇具有比
平均電壓電平高預(yù)定極限的電壓的單元電池作為用于放電的單元電池。 或者，在步驟(c)中，基于具有最小電壓的單元電池選擇具有高于預(yù)定極限的電
壓的單元電池作為用于放電的單元電池。 有益效果 根據(jù)本發(fā)明，提供了用于使用簡單電路平衡電池組單元電池的電荷容量的設(shè)備以同時感測電壓并且平衡每個電池組單元電池的電荷容量。因此，與其中電子元件被分別用 于每個部件的傳統(tǒng)情況相比較，減少了電子元件的數(shù)目，從而減少成本。另外，由于可以僅 使用一個簡單的電路構(gòu)造同時進(jìn)行電壓的感測和每個電池組單元電池的電荷容量的平衡， 因此電池組電池平衡設(shè)備的故障率被大大地減少，從而允許電池組電池電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn) 行。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于平衡電池組單元電池的電荷容量的 設(shè)備的示意性電路圖。 圖2和圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于平衡電池組單元電池的電荷容 量的方法的流程圖?！锤綀D中的基本部件的附圖標(biāo)記> 100 :電壓感測和放電電路 200:電壓平衡電路 IIO:電池組電池 120 :切換單元 130 :電壓放大單元210 :A/D轉(zhuǎn)換器 220 :開關(guān)控制器 230 :控制器 240 :存儲器 250 :ROM
具體實施例方式
在下文中，將會參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在描述之前，應(yīng)理解的
是，在說明書和所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語不應(yīng)被解釋為限制通常和字典意義，而是應(yīng)基
于與本發(fā)明的技術(shù)方面對應(yīng)的意義和概念基于允許發(fā)明人最適合地定義術(shù)語的原則來解
釋。因此，在此提出的描述僅僅是只用于說明的優(yōu)選示例，不意在限制本發(fā)明的范圍，因此
應(yīng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下能夠進(jìn)行其它的等效和修改。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于平衡電池組單元電池的電荷容量的
設(shè)備的示意性電路圖。 參考圖l，根據(jù)本發(fā)明的用于平衡電池組單元電池的電荷容量的設(shè)備包括電壓感 測和放電電路100以及電壓平衡單元200。 電壓感測和放電電路100包括切換單元120，該切換單元120被電氣地連接至具 有單元電池的組的電池組電池110并且將單元電池的組的每個電池組單元電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4的兩個端子選擇性地連接至第一和第二導(dǎo)線1、2 ;電容器C，電容器C被并聯(lián)地連 接至第一和第二導(dǎo)線1、2 ;電壓放大單元130，該電壓放大單元130經(jīng)由第一開關(guān)SW1連接 至電容器C的兩個端子；以及放電電阻Rd，該放電電阻Rd經(jīng)由第二開關(guān)SW2連接至電容器 C的兩個端子。 電壓平衡單元200在第一和第二開關(guān)SW1、SW2的截止?fàn)顟B(tài)下選擇性地控制切換單 元120以將每個電池組單元電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4的兩個端子連接至第一和第二導(dǎo)線1、 2，從而對電容器C順序地充電每個電池組單元電池VB1、VB2、VB3、VB4的電壓。而且，如果 電壓被充給電容器C，那么電壓平衡單元200截斷切換單元120并且導(dǎo)通第一開關(guān)SW1以通過電壓放大單元130感測每個電池組單元電池VB1、VB2、VB3、VB4的電壓。 另外，當(dāng)?shù)谝缓偷诙_關(guān)SW1，SW2被截止時，電壓平衡單元200控制切換單元120
以將要求電荷容量平衡的單元電池的兩個端子連接至第一和第二導(dǎo)線1、2，從而對電容器
C充電要求電荷容量平衡的單元電池。而且，如果電壓被充給電容器C，那么電壓平衡單元
200截斷切換單元120并且導(dǎo)通第二開關(guān)SW2以通過放電電阻Rd放電電容器C的充電的電壓。 電壓平衡單元200包括A/D轉(zhuǎn)換器210，該A/D轉(zhuǎn)換器210用于將從電壓放大單 元130輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號；開關(guān)控制器220，該開關(guān)控制器220用于 將單元電池的組的每個電池組單元電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4的兩個端子選擇性地連接至第 一和第二導(dǎo)線1、2并且控制第一和第二開關(guān)SW1、SW2的導(dǎo)通/截止操作；控制器230，該控 制器230用于感測每個電池組單元電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4的電壓并且控制用于每個電池 組單元電池VB1、VB2、VB3、VB4的電荷容量平衡的全部操作；存儲器240，該存儲器240用于 存儲每個電池組單元電池VB1、VB2、VB3、VB4的感測的電壓電平；以及ROM 250，該R0M 250
存儲用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的電池組單元電池的電荷容量平衡操作的程序。在這里，存儲器 240是有源存儲器的示例，并且R0M 250是無源存儲器的示例。然而，本發(fā)明不限于特定種 類的存儲器。 根據(jù)本發(fā)明的用于平衡電池組單元電池的電荷容量的設(shè)備的操作模式包括單元 電池電壓感測模式，該單元電池電壓感測模式用于感測每個電池組單元電池VB1 、 VB2、 VB3、 VB4的電壓；和電荷容量平衡模式，該電荷容量平衡模式用于平衡每個電池組單元電池 VB1、VB2、VB3、 VB4的電荷容量。 在單元電池電壓感測模式中，感測被包括在電池組電池110中的每個電池組單元 電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4的電壓。順序地感測電池組單元電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4的電壓。 首先，在感測電池組電池110的第一單元電池VB1的電壓的情況下，根據(jù)開關(guān)控制器220的 控制信號截止第一和第二開關(guān)SW1、SW2。而且，控制切換單元120以將第一單元電池VB1的 兩個端子連接至第一和第二導(dǎo)線1、2。然后，對電容器C充電從第一單元電池VB1輸出的單 元電池電壓。如果單元電池電壓被完全地充給電容器C，那么控制切換單元120以從第一 和第二導(dǎo)線1、2斷開第一單元電池VB1，并且第一開關(guān)SW1被導(dǎo)通以通過電壓放大單元130 感測向電容器C充電的第一單元電池VB1的電壓。如果第一單元電池VB1的電壓被完全地 感測，那么第一開關(guān)SW1被截止并且第二開關(guān)SW2被導(dǎo)通以將電容器C串聯(lián)地連接至放電 電阻Rd從而通過放電電阻Rd放電充給電容器C的第一單元電池VB1的電壓，從而重置電容 器C。接下來，以基本相同的方式對其它單元電池VB2、 VB3、 VB4進(jìn)行上述電壓感測操作以 感測其單元電池電壓。 通過電壓放大單元130感測的模擬電壓信號被輸入至A/D轉(zhuǎn)換器210并且被轉(zhuǎn)換 為數(shù)字電壓信號，并且然后將其輸出至控制器230。控制器230將每個電池組單元電池VB1、 VB2、VB3、VB4的數(shù)字電壓信號存儲在存儲器240。 對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯然的是，以特定的周期重復(fù)用于感測每個電池組單元 電池VB1、VB2、VB3、 VB4的電壓并且將感測的電壓存儲在存儲器240中的上述操作。
在電荷容量平衡模式中，監(jiān)測通過單元電池電壓感測模式收集的每個電池組單元 電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4的電壓值，并且然后每個電池組單元電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4的電荷容量被平衡到恒定水平。為此，控制器230讀取在單元電池電壓感測模式下存儲在存儲 器240中的每個電池組單元電池VB1、VB2、VB3、VB4的電壓值，并且然后選擇要求平衡的單 元電池。為了選擇要求平衡的單元電池，可能的是，平均電池組單元電池VB1 、VB2 、VB3 、VB4 的電壓并且然后選擇具有比平均電壓電平高出預(yù)定極限的電壓的單元電池作為用于平衡 的單元電池?；蛘?，可以基于具有最小電壓的單元電池選擇具有高于預(yù)定極限的電壓的單 元電池作為用于平衡的單元電池。除了上述兩種情況以外，可以以各種方式選擇要求平衡 的單元電池。 如果通過上述平衡單元電池選擇處理選擇了要求平衡的單元電池，那么控制器 230通過放電電阻Rd放電單元電池的電荷容量。然后，每個電池組單元電池VB1 、VB2、VB3、 VB4的電荷容量可以被平衡到恒定水平。 如果假定要求平衡的單元電池為電池組電池110的第一單元電池VB1，那么控制 器230控制開關(guān)控制器220以截止第一和第二開關(guān)SW1、 SW2。而且，控制器230控制切換 單元120以將第一單元電池VB1的兩個端子連接至第一和第二導(dǎo)線1、2。然后，對電容器C 充電從第一單元電池VB1輸出的單元電池電壓。然后，控制器230憑借開關(guān)控制器220控 制切換單元120以從第一和第二導(dǎo)線1、2斷開第一單元電池VB1，并且導(dǎo)通第二開關(guān)SW2以 放電充電給電容器C的電壓，從而平衡第一單元電池VB1的電荷容量?？刂破?30為要求 電荷容量平衡的每個電池組單元電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4重復(fù)地進(jìn)行這樣的電荷容量平衡 操作，并且因此可以平衡電池組電池110的所有電池組單元電池VB1、VB2、VB3、VB4的電荷 圖2和圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于平衡電池組單元電池的電荷容 量的方法的流程圖。 首先，在步驟S10中，控制器230執(zhí)行被存儲在ROM 250中的電池組單元電池電荷 容量平衡程序。 在步驟S20中，控制器230對每個電池組單元電池VB1、VB2、VB3、VB4賦予單元電 池編號K以感測每個電池組單元電池VB1、VB2、VB3、VB4的電荷電壓，并且然后將單元電池 編號K的值初始化為1。 在步驟S30中，控制器230控制開關(guān)控制器220以截止第一和第二開關(guān)SW1 、 SW2 并且將第K(K當(dāng)前是1)電池組單元電池的兩個端子連接至第一和第二導(dǎo)線1、2。因此，對 電容器C充電第K電池組單元電池的電壓。 在步驟S40中，控制器230控制開關(guān)控制器220以從第一和第二導(dǎo)線1、2截斷第
K電池組單元電池的兩個端子，并且導(dǎo)通第一開關(guān)SW1以將電容器C連接至電壓放大單元
130。然后，電壓放大單元130放大電容器C的兩端的電壓并且將放大的模擬電壓信號輸出
至A/D轉(zhuǎn)換器210。因此，A/D轉(zhuǎn)換器210將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號。 在步驟S50中，控制器230接收來自于A/D轉(zhuǎn)換器210的數(shù)字電壓信號以感測第
K電池組單元電池的充電的電壓，并且然后將感測的第K電池組單元電池的電壓值存儲在
存儲器240中。接下來，控制器230截止第一開關(guān)SW1并且導(dǎo)通第二開關(guān)SW2以將電容器
C串聯(lián)地連接至放電電阻Rd，從而放電充電給電容器C的電壓以重置電容器C。 在步驟S60中，控制器230確定單元電池編號K是否超過被包括在電池組電池110
中的總的單元電池的數(shù)目。
當(dāng)單元電池編號K沒有超過被包括在電池組電池110中的總的單元電池的數(shù)目時 執(zhí)行步驟S65，并且在此步驟，控制器230將處理返回到步驟S30同時將單元電池編號K增 加1。然后，控制器230重復(fù)地執(zhí)行步驟S30至S60直到單元電池編號K超過被包括在電池 組電池110中的總的單元電池的數(shù)目，從而感測每個電池組單元電池VB1、VB2、VB3、VB4的 充電的電壓并且將充電的電壓存儲在存儲器240中。 當(dāng)單元電池編號K超過被包括在電池組電池110中的總的單元電池的數(shù)目時執(zhí) 行步驟S70，并且在此步驟，控制器230讀取被存儲在存儲器240中的每個電池組單元電池 VB1 、 VB2 、 VB3 、 VB4的電壓值。 在步驟S80中，控制器230確定是否要求平衡每個電池組單元電池VB1、VB2、VB3、 VB4的電荷容量。在上面已經(jīng)描述用于確定對于每個電池組單元電池是否要求平衡的方法。
當(dāng)確定不要求平衡每個電池組單元電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4的電荷容量時執(zhí)行步 驟S85，并且在此步驟，控制器230確定是否到了單元電池電壓感測周期，然后，如果到了單 元電池電壓感測周期，那么控制器230將處理返回到步驟S20。然后，控制器230重復(fù)用于 感測每個電池組單元電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4的充電的電壓的處理并且將其存儲在存儲器 240中。 當(dāng)確定要求平衡每個電池組單元電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4的電荷容量時執(zhí)行步驟 S90，并且在此步驟，控制器230選擇要求電荷容量平衡的用于平衡的單元電池。
在步驟S100中，控制器230給電池組單元電池VB1、 VB2、 VB3、 VB4當(dāng)中要求電荷 容量平衡的用于平衡的單元電池賦予單元電池編號P，并且將單元電池編號P初始化為1。
在步驟S110中，控制器230控制開關(guān)控制器220以截止第一和第二開關(guān)SW1、SW2， 從而將電容器C與電壓放大單元130隔離開。 在步驟S120中，控制器230控制切換單元120以將第P (P當(dāng)前是1)電池組單元 電池的兩個端子連接至第一和第二導(dǎo)線1、2。因此，對電容器C充電第P電池組單元電池的 充電的電壓。 在步驟S130中，控制器230憑借開關(guān)控制器220控制切換單元120以斷開第P電 池組單元電池與第一和第二導(dǎo)線1、2之間的連接并且導(dǎo)通第二開關(guān)SW2從而通過放電電容 器Rd放電充電給電容器C的電壓。因此，第P電池組單元電池的電荷容量被平衡。
在步驟S140中，控制器230確定單元電池編號P是否超過要求電荷容量平衡的用 于平衡的總的單元電池的數(shù)目。 當(dāng)單元電池編號P沒有超過要求平衡的用于平衡的總的單元電池的數(shù)目時執(zhí)行 步驟S145，并且在此步驟，控制器230將處理返回到步驟S120同時單元電池編號P增加1。 因此，控制器230重復(fù)地執(zhí)行步驟S120至S140直到單元電池編號P超過用于平衡的總的 單元電池的數(shù)目。 當(dāng)單元電池編號P超過要求平衡的用于平衡的總的單元電池的數(shù)目時執(zhí)行步驟 S150，并且在此步驟，控制器230將處理返回到步驟S20。因此，控制器230進(jìn)入下一周期的 單元電池電壓感測處理。 對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯然的是，在使用電池組電池時以規(guī)定周期重復(fù)地執(zhí)行 上述步驟S10至S150。 已經(jīng)詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，應(yīng)理解的是，因為根據(jù)此詳細(xì)的描述在本發(fā)明的精
9神和范圍內(nèi)的各種變化和修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說都將是顯而易見的，所以僅通過例 證給出詳細(xì)的描述和具體示例，同時示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
權(quán)利要求
一種用于平衡電池組單元電池的電荷容量的設(shè)備，包括電壓感測和放電電路，所述電壓感測和放電電路包括具有單元電池的組的電池組電池；切換單元，所述切換單元用于將所述單元電池的組的每個電池組單元電池的兩個端子選擇性地連接至第一和第二導(dǎo)線；電容器，所述電容器被并聯(lián)地連接至所述第一和第二導(dǎo)線；電壓放大單元，所述電壓放大單元經(jīng)由第一開關(guān)連接至所述電容器的兩個端子；以及放電電阻，所述放電電阻經(jīng)由第二開關(guān)串聯(lián)地連接至所述電容器的兩個端子；以及電壓平衡單元，所述電壓平衡單元用于在所述第一開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)下控制所述切換單元以將所述單元電池的組的每個電池組單元電池的兩個端子連接至所述第一和第二導(dǎo)線并且然后通過所述電壓放大單元感測每個電池組單元電池的電壓，并且在所述第一開關(guān)的截止?fàn)顟B(tài)下控制所述切換單元以對所述電容器充電到要求放電以平衡電荷容量的單元電池的電壓，并且然后導(dǎo)通所述第二開關(guān)以通過所述放電電阻放電所述電容器的充電的電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述電壓平衡單元包括A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器用于將從所述電壓放大單元輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為 數(shù)字電壓信號；開關(guān)控制器，所述開關(guān)控制器用于將所述單元電池的組的每個電池組單元電池的兩個 端子選擇性地連接至所述第一和第二導(dǎo)線并且控制所述第一和第二開關(guān)的導(dǎo)通/截止操 作；以及控制器，其中，在單元電池電壓感測模式下，所述控制器控制所述開關(guān)控制器以通過使用所述 電壓放大單元和所述A/D轉(zhuǎn)換器感測充電給所述電容器的每個電池組單元電池的電壓，并 且其中，在電荷容量平衡模式下，所述控制器控制所述開關(guān)控制器以對所述電容器充電 用于平衡的電池組單元電池的電壓，并且然后通過所述放電電阻放電所述電容器的電壓， 從而控制所述電壓平衡單元的整體操作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，在所述單元電池電壓感測模式下，所述開關(guān)控制器根據(jù)所述控制器的控制信號 在所述第一開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)下將每個電池組單元電池的兩個端子順序地連接至所述第一 和第二導(dǎo)線，并且，其中，在所述電荷容量平衡模式下，所述開關(guān)控制器在第一開關(guān)的截止?fàn)顟B(tài)下順序地 連接要求平衡的單元電池的兩個端子，并且，如果要求平衡的所述單元電池的電壓被充電 給所述電容器，那么所述開關(guān)控制器導(dǎo)通所述第二開關(guān)以放電所述充電的電壓。
4. 一種使用電壓感測和放電電路平衡電池組單元電池的電荷容量的方法，所述電壓感 測和放電電路包括具有單元電池的組的電池組電池；切換單元，所述切換單元用于將所 述單元電池的組的每個電池組單元電池的兩個端子選擇性地連接至第一和第二導(dǎo)線；電容 器，所述電容器被并聯(lián)地連接至所述第一和第二導(dǎo)線；電壓放大單元，所述電壓放大單元經(jīng) 由第一開關(guān)被連接至所述電容器的兩個端子，以及放電電阻，所述放電電阻經(jīng)由第二開關(guān) 被串聯(lián)地連接至所述電容器的兩個端子；所述方法包括(a)控制所述切換單元以將所述單元電池的組的每個電池組單元電池的兩個端子連接至所述第一和第二導(dǎo)線，并且然后通過所述電壓放大單元感測充電給所述電容器的每個電池組單元電池的電壓；(b)監(jiān)測每個電池組單元電池的感測的電壓以選擇要求平衡的單元電池；以及(C)控制所述切換單元以截止所述第一開關(guān)，將每個選擇的電池組單元電池順序地連接至第一和第二導(dǎo)線以向所述電容器充電單元電池電壓，并且然后導(dǎo)通所述第二開關(guān)以通過所述放電電阻放電被充電給所述電容器的單元電池電壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中步驟(a)包括 放大所述電容器的兩個端子的電壓以生成模擬電壓信號；并且 將所述模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在所述步驟(b)中，平均所述感測的電池組單元電池的電壓，并且然后選擇具有 比平均電壓電平高預(yù)定極限的電壓的單元電池作為用于放電的單元電池。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在所述步驟(c)中，基于具有最小電壓的單元電池選擇具有高于預(yù)定極限的電 壓的單元電池作為用于放電的單元電池。
全文摘要
用于平衡電池組單元電池的電荷容量的設(shè)備包括電壓感測和放電電路以及電壓平衡單元。其中該電壓感測和放電電路包括具有單元電池的組的電池組電池；切換單元，該切換單元用于將每個電池組單元電池的兩個端子選擇性地連接至導(dǎo)線；電容器，該電容器被連接至導(dǎo)線；電壓放大單元，該電壓放大單元經(jīng)由第一開關(guān)連接至電容器的兩個端子；以及放電電阻，該放電電阻經(jīng)由第二開關(guān)連接至電容器的兩個端子。該電壓平衡單元用于在第一開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)下控制切換單元以將每個電池組單元電池的兩個端子連接至導(dǎo)線并且然后通過電壓放大單元感測每個電池組單元電池的電壓，并且在第一開關(guān)的截止?fàn)顟B(tài)下控制切換單元以對電容器充電要求平衡的單元電池的電壓并且然后導(dǎo)通第二開關(guān)以通過放電電阻放電電容器的充電的電壓。
文檔編號H02J7/04GK101765958SQ200880100460
公開日2010年6月30日 申請日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月26日
發(fā)明者康柱鉉, 李相勛, 金鍍淵 申請人:株式會社Lg化學(xué)