一種綜合式的鋰電池組均衡電路及均衡方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種綜合式的鋰電池組均衡電路及均衡方法，鋰電池組均衡電路電池B1、電池B2和電池B3；所述鋰電池組均衡電路包括A/D采樣模塊，電容C1-C3、電容C4，電阻R1-R5，二極管D1、二極管D2，電池B1-B3，電感L1、電感L2，開關(guān)管Q1-Q3，組合開關(guān)管Q4-Q6，光耦1、光耦2、光耦3。鋰電池組中非最后一節(jié)的電池通過電感線圈將電能向相鄰的下一節(jié)轉(zhuǎn)移來進行均衡，鋰電池組中的最后一節(jié)將多余的電能通過電阻耗散來進行均衡。本發(fā)明的綜合式的鋰電池組均衡電路及均衡方法，具有結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)移規(guī)?？煽亍⑿矢?、有利于提高電池組的一致性等優(yōu)點。
【專利說明】一種綜合式的鋰電池組均衡電路及均衡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種綜合式的鋰電池均衡方案，尤其是一種用于串聯(lián)鋰電池組的綜合 式的鋰電池組均衡電路及均衡方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在新能源汽車領(lǐng)域，動力鋰電池被廣泛串聯(lián)使用，用于驅(qū)動汽車、回收制動能量等 等。然而，電池由于生產(chǎn)制造過程中的差異會導(dǎo)致其存在不一致現(xiàn)象，在成組的過程中通過 精心挑選，選用一致性好的電池串聯(lián)，以減小鋰電池組的不一致性。不過在其使用過程中， 由于安裝和使用條件的差異，依然會導(dǎo)致鋰電池組的不一致性差異加大。如果不加以管理， 會導(dǎo)致電池加速老化，儲存能力減少直至報廢，因此，必須對電池進行均衡來改善電池的不 一致問題，提商裡電池組的壽命和效率。
[0003] 針對均衡管理，目前主要有兩種技術(shù)，耗散性均衡和非耗散型均衡。耗散性均衡通 過并聯(lián)電阻對電池放電的形式，將鋰電池組中能量較高的單體的能量釋放掉，該方式操作 簡單，均衡效果明顯，是目前實際應(yīng)用中最廣泛使用的方法。非耗散型均衡是通過儲能元器 件（電感、電容），將能量較高單體的能量進行轉(zhuǎn)移，補充給能量較低單體的均衡方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供了一種綜合式的鋰電池組 均衡電路及均衡方法，以解決鋰電池組在使用過程中逐漸拉大的不一致性問題。
[0005] 本發(fā)明為解決技術(shù)問題，提供了一種綜合式的鋰電池組均衡電路及均衡方法。
[0006] 一種綜合式的鋰電池組均衡電路，其結(jié)構(gòu)特點是，鋰電池組由多節(jié)電池串聯(lián)而成， 包括電池 B1、電池 B2和電池 B3 ;所述鋰電池組均衡電路包括A/D采樣模塊，電容C1、電容 C2、電容C3、電容C4,電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5,二極管D1、二極管D2,電池 B1、電池 B2、電池 B3,電感L1、電感L2,開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3,組合開關(guān)管Q4、組 合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6,光稱1、光稱2、光f禹3 ;
[0007] 所述A/D采樣模塊分別接串聯(lián)鋰電池組的每一節(jié)電池 B1、電池 B2、電池 B3，所述電 容C1、電阻R2組成RC低通濾波電路；所述電阻R1的兩端分別接鋰電池組的負極和開關(guān)管 Q1低電位端；
[0008] 所述電阻R2的一端與電容C1的一端相連接且連接點與所述A/D采樣模塊相連 接，所述電阻R2的另一端與鋰電池組中電池 B3的正極相連接，所述電容C1的另一端、電阻 R3的一端、電容C2的一端相連接且連接點與所述A/D采樣模塊相連接；電阻R3的另一端 與鋰電池組中電池 B2的正極相連接，電容C2的另一端、電阻R4的一端、電容C3的一端相 連接且連接點與所述A/D采樣模塊相連接；電阻R4的另一端與鋰電池組中電池 B1的正極 相連接，電容C3的另一端、電阻R5的一端、電容C4的一端相連接且連接點與所述A/D采樣 模塊相連接，電阻R5的另一端與鋰電池組中電池 B1的負極相連接并接地，電容C4的另一 端接地；
[0009] 所述電感L1第一接線端接串聯(lián)鋰電池組中電池 B1、電池 B2串接點，所述電感LI 第二接線端接開關(guān)管Q2的低電位端；所述電感L2第一接線端接串聯(lián)鋰電池組中電池 B2、 電池 B3串接點，所述電感L2第一接線端接開關(guān)管Q3的低電位端；
[0010] 所述開關(guān)管Q1的高電位端接串聯(lián)鋰電池組中電池 B1、電池 B2串接點，所述開關(guān)管 Q2的高電位端接串聯(lián)鋰電池組中電池 B2、電池 B3串接點，所述開關(guān)管Q3的高電位端接串 聯(lián)鋰電池組中電池 B3的正極；
[0011] 所述開關(guān)管Q1的控制端接組合開關(guān)管Q6的結(jié)合點，所述開關(guān)管Q2的控制端接組 合開關(guān)管Q5的結(jié)合點，所述開關(guān)管Q3的控制端接組合開關(guān)管Q4的結(jié)合點，所述組合開關(guān) 管Q4的高電壓端接電池 B3正極；所述組合開關(guān)管Q4的低電壓端接電池 B2、電池 B3串接 點，所述組合開關(guān)管Q4的控制端接光耦1的輸出端，所述組合開關(guān)管Q5的高電壓端接電池 B2、電池 B3串接點，所述組合開關(guān)管Q5的低電壓端接電池 B1、電池 B2串接點，所述組合開 關(guān)管Q5的控制端接光耦2的輸出端，所述組合開關(guān)管Q6的高電壓端接電池 B2、電池 B3串 接點，所述組合開關(guān)管Q6的低電壓端接地，所述組合開關(guān)管Q6的控制端接光耦3的輸出 端，所述光耦1、光耦2、光耦3分別接I/O開關(guān)信號；
[0012] 所述二極管D1的負極接開關(guān)管Q2的低電位端，所述二極管D1的正極接串聯(lián)鋰電 池組中電池 B1的負極；所述二極管D2的負極接開關(guān)管Q3的低電位端，所述二極管D2的正 極接串聯(lián)鋰電池組中電池 B2、電池 B3的串接點。
[0013] 本發(fā)明的一種綜合式的鋰電池組均衡電路還具有以下技術(shù)特點。
[0014] 所述開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3采用P型M0S管，所述P型M0S管的柵極為 所述開關(guān)管的控制端，所述P型M0S管的漏極為所述開關(guān)管的低電位端，所述P型M0S管的 源極為所述開關(guān)管的高電位端。
[0015] 所述組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6均采用P型M0S管和N型M0S 管組合而成；所述組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6的控制端為P型M0S管和 N型M0S管柵極連接點，所述組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6的高電位端為N 型M0S管的源極，所述組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6的低電位端為P型M0S 管的漏極，所述組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6的結(jié)合點為P型M0S管的源 極和N型M0S管的漏極連接點。
[0016] 所述二極管D1、D2為快恢復(fù)二極管，以適用于高速開關(guān)要求，且電路損耗少。
[0017] 所述電感L1、電感L2的匝數(shù)規(guī)格完全相同。
[0018] 本發(fā)明還提供了 一種綜合式的鋰電池組均衡方法。
[0019] 一種綜合式的鋰電池組均衡方法，其包括如下步驟：
[0020] 步驟1 :判斷電池是處于涓流充電階段還是處于靜置不放電狀態(tài)；
[0021] 步驟2 :如果電池是處于涓流充電階段，判斷單體電池的電壓是否達到預(yù)設(shè)的第 一均衡閾值，如果是則進行步驟3,如果不是則結(jié)束；如果電池是處于靜置不放電狀態(tài)，判 斷單體電池的電壓是否達到預(yù)設(shè)的第三均衡閾值，如果是則進行步驟3,如果不是則結(jié)束；
[0022] 步驟3 :判斷相鄰的兩個單體電池之間的電壓差是否達到預(yù)設(shè)的第二均衡閾值， 如果是則進行步驟4,如果不是則結(jié)束；
[0023] 步驟4 :根據(jù)以上步驟3判斷出需要進行均衡的電池，通過I/O開關(guān)信號控制組合 開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6,使開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3進行開啟關(guān) 閉；電感中的電流只能通過與開關(guān)管低電壓端相連的二極管充入下一節(jié)電池，從而實現(xiàn)了 能量的轉(zhuǎn)移。
[0024] 與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：
[0025] 本發(fā)明的一種綜合式的鋰電池組均衡電路，通過電感線圈實現(xiàn)上節(jié)電池能量向相 鄰下一節(jié)的非耗散轉(zhuǎn)移，以及最后一節(jié)利用電阻耗散的均衡電路。通過A/D采樣模塊讀取 電壓值，由主控制器模塊判斷需要均衡的電池，控制I/O開關(guān)信號導(dǎo)通關(guān)閉時間，利用電感 繞組儲能原理控制能量的儲存以及轉(zhuǎn)移。該方法結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)移規(guī)?？煽兀矢?，有利于 提高電池組的一致性。
[0026] 本發(fā)明的一種綜合式的鋰電池組均衡電路及均衡方法，能夠解決鋰電池組在使用 過程中逐漸拉大的不一致性問題，具有結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)移規(guī)?？煽?、效率高、有利于提高電池 組的一致性等優(yōu)點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的綜合式的鋰電池組均衡電路的電路圖。
[0028] 圖2為本發(fā)明的綜合式的鋰電池組均衡方法的流程圖。
[0029] 以下通過【具體實施方式】，對本發(fā)明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0030] 參見圖1?圖2,本發(fā)明的一種綜合式的鋰電池組均衡電路，其鋰電池組由多節(jié)電 池串聯(lián)而成，包括電池 B1、電池 B2和電池 B3 ;所述鋰電池組均衡電路包括A/D采樣模塊，電 容C1、電容C2、電容C3、電容C4,電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5,二極管D1、二 極管D2，電池 B1、電池 B2、電池 B3，電感L1、電感L2，開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3，組合 開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6,光稱1、光稱2、光f禹3 ;
[0031] 所述A/D采樣模塊分別接串聯(lián)鋰電池組的每一節(jié)電池 B1、電池 B2、電池 B3,所述 電容C1、電阻R2組成RC低通濾波電路；同樣地，電容C2和電阻R3,電容C3和電阻R4,電 容C4和電阻R5也分別組成RC低通濾波電路，以用于A/D采樣模塊獲得每一塊電池的電壓 值；所述電阻R1的兩端分別接鋰電池組的負極和開關(guān)管Q1低電位端；
[0032] 所述電阻R2的一端與電容C1的一端相連接且連接點與所述A/D采樣模塊相連 接，所述電阻R2的另一端與鋰電池組中電池 B3的正極相連接，所述電容C1的另一端、電阻 R3的一端、電容C2的一端相連接且連接點與所述A/D采樣模塊相連接；電阻R3的另一端 與鋰電池組中電池 B2的正極相連接，電容C2的另一端、電阻R4的一端、電容C3的一端相 連接且連接點與所述A/D采樣模塊相連接；電阻R4的另一端與鋰電池組中電池 B1的正極 相連接，電容C3的另一端、電阻R5的一端、電容C4的一端相連接且連接點與所述A/D采樣 模塊相連接，電阻R5的另一端與鋰電池組中電池 B1的負極相連接并接地，電容C4的另一 端接地；
[0033] 所述電感L1第一接線端接串聯(lián)鋰電池組中電池 B1、電池 B2串接點，所述電感L1 第二接線端接開關(guān)管Q2的低電位端；所述電感L2第一接線端接串聯(lián)鋰電池組中電池 B2、 電池 B3串接點，所述電感L2第一接線端接開關(guān)管Q3的低電位端；
[0034] 所述開關(guān)管Q1的高電位端接串聯(lián)鋰電池組中電池 B1、電池 B2串接點，所述開關(guān)管 Q2的高電位端接串聯(lián)鋰電池組中電池 B2、電池 B3串接點，所述開關(guān)管Q3的高電位端接串 聯(lián)鋰電池組中電池 B3的正極；
[0035] 所述開關(guān)管Q1的控制端接組合開關(guān)管Q6的結(jié)合點，所述開關(guān)管Q2的控制端接組 合開關(guān)管Q5的結(jié)合點，所述開關(guān)管Q3的控制端接組合開關(guān)管Q4的結(jié)合點，所述組合開關(guān) 管Q4的高電壓端接電池 B3正極；所述組合開關(guān)管Q4的低電壓端接電池 B2、電池 B3串接 點，所述組合開關(guān)管Q4的控制端接光耦1的輸出端，所述組合開關(guān)管Q5的高電壓端接電池 B2、電池 B3串接點，所述組合開關(guān)管Q5的低電壓端接電池 B1、電池 B2串接點，所述組合開 關(guān)管Q5的控制端接光耦2的輸出端，所述組合開關(guān)管Q6的高電壓端接電池 B2、電池 B3串 接點，所述組合開關(guān)管Q6的低電壓端接地，所述組合開關(guān)管Q6的控制端接光耦3的輸出 端，所述光耦1、光耦2、光耦3分別接I/O開關(guān)信號；
[0036] 所述二極管D1的負極接開關(guān)管Q2的低電位端，所述二極管D1的正極接串聯(lián)鋰電 池組中電池 B1的負極；所述二極管D2的負極接開關(guān)管Q3的低電位端，所述二極管D2的正 極接串聯(lián)鋰電池組中電池 B2、電池 B3的串接點。本發(fā)明的綜合式的鋰電池組均衡電路中， 鋰電池組中非最后一節(jié)的電池通過電感線圈將電能向相鄰的下一節(jié)轉(zhuǎn)移來進行均衡，鋰電 池組中的最后一節(jié)將多余的電能通過電阻耗散來進行均衡。圖1中為采用3節(jié)電池構(gòu)成的 鋰電池組，若是鋰電池組由更多電池構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)與圖1結(jié)構(gòu)類似。圖1中僅以三節(jié)電池均 衡作為示意性的表現(xiàn)，也可將其應(yīng)用于多節(jié)電池均衡，本電路在實際應(yīng)用中，可根據(jù)需要， 用于三節(jié)以上電池串聯(lián)電路均衡。
[0037] 所述開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3采用P型M0S管，所述P型M0S管的柵極為 所述開關(guān)管的控制端，所述P型M0S管的漏極為所述開關(guān)管的低電位端，所述P型M0S管的 源極為所述開關(guān)管的高電位端。
[0038] 所述組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6均采用P型M0S管和N型M0S 管組合而成；所述組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6的控制端為P型M0S管和 N型M0S管柵極連接點，所述組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6的高電位端為N 型M0S管的源極，所述組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6的低電位端為P型M0S 管的漏極，所述組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6的結(jié)合點為P型M0S管的源 極和N型M0S管的漏極連接點。
[0039] 所述二極管D1、D2為快恢復(fù)二極管，以適用于高速開關(guān)要求，且電路損耗少。
[0040] 所述電感L1、電感L2的匝數(shù)規(guī)格完全相同。實際電路中除最后一節(jié)電池對應(yīng)電阻 夕卜，其他每一節(jié)電池對應(yīng)一個電感。每個電感繞在一個封閉磁環(huán)上，所述電感L1、L2第一接 線端為電感線圈的一端，所述電感LI、L2第二接線端為電感線圈的另一端。
[0041] 一種綜合式的鋰電池組均衡方法，其包括如下步驟：
[0042] 步驟1 :判斷電池是處于涓流充電階段還是處于靜置不放電狀態(tài)；
[0043] 步驟2 :如果電池是處于涓流充電階段，判斷單體電池的電壓是否達到預(yù)設(shè)的第 一均衡閾值，如果是則進行步驟3,如果不是則結(jié)束；如果電池是處于靜置不放電狀態(tài)，判 斷單體電池的電壓是否達到預(yù)設(shè)的第三均衡閾值，如果是則進行步驟3,如果不是則結(jié)束；
[0044] 步驟3 :判斷相鄰的兩個單體電池之間的電壓差是否達到預(yù)設(shè)的第二均衡閾值， 如果是則進行步驟4,如果不是則結(jié)束；
[0045] 步驟4 :根據(jù)以上步驟3判斷出需要進行均衡的電池，通過I/O開關(guān)信號控制組合 開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6,使開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3進行開啟關(guān) 閉；電感中的電流只能通過與開關(guān)管低電壓端相連的二極管充入下一節(jié)電池，從而實現(xiàn)了 能量的轉(zhuǎn)移。
[0046] 本發(fā)明是一種基于相鄰電池轉(zhuǎn)移能量的結(jié)構(gòu)，均衡判斷過程如下：在電池涓流充 電階段，此階段電池充電電流較小，由A/D采樣模塊獲得電池電壓值，判斷每一節(jié)電池電壓 是否達到了要進行均衡的第一均衡閾值，同時判斷任意兩節(jié)電池電壓差值是否達到了第二 均衡閾值；如果達到了，那么啟動上一節(jié)電池向下節(jié)電池轉(zhuǎn)移能量的均衡過程，否則結(jié)束， 不進行均衡操作；在電池不使用并靜置一段時間的過程中，進行均衡判斷，此時電壓是否高 于第三均衡閾值，如果電壓過低的話，均衡沒有必要進行，若單節(jié)電壓達到第三均衡閾值且 任意相鄰兩節(jié)電壓差也達到第二均衡閾值，則開啟均衡過程。具體流程如圖2所示。經(jīng)過 上述均衡判斷，可以實現(xiàn)對符合均衡要求的多節(jié)電池同時操作，保證了效率與安全。
[0047] 由均衡判斷過程得到需要均衡的電池單體，由I/O開關(guān)端來對相應(yīng)組合開關(guān)Q4、 Q5、Q6進行操作，使開關(guān)管Ql、Q2、Q3進行開啟關(guān)閉，在需要均衡的單體對應(yīng)開關(guān)管開啟時 (非最后一節(jié)電池），電池經(jīng)過開關(guān)管和電感導(dǎo)通，此時電路簡化為一階RL電路，并處在一 種零狀態(tài)響應(yīng)，電感電流上升，經(jīng)過一定時間后，開關(guān)管關(guān)閉，此時由于電感特性，會補償電 路電流損失，而開關(guān)管已經(jīng)關(guān)閉，電感中的電流只能通過與開關(guān)管低電壓端相連的二極管 充入下一節(jié)電池，從而實現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)移。
[0048] 這個過程中，能量的轉(zhuǎn)移規(guī)模通過控制開關(guān)管的導(dǎo)通時間進行控制，并且轉(zhuǎn)移過 程不依靠電壓差，完全由開關(guān)管來控制能量的轉(zhuǎn)移。
[0049] 針對最后一節(jié)電池的均衡，無法通過電感再對下一節(jié)進行能量轉(zhuǎn)移，所以這里采 用電阻耗散能量。當(dāng)需要對最后一節(jié)進行均衡的時候，開關(guān)管Q1開啟，電池通過電阻R將 能量耗散掉。直到MCU發(fā)出不再對最后一節(jié)進行均衡的命令，則閉開關(guān)管Q1。
[0050] 本發(fā)明的均衡電路和均衡方法可以用于多節(jié)電池均衡，圖中只是為了示意，用三 節(jié)電池來描述。
[0051] 上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu) 思和范圍進行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù) 方案做出的各種變型和改進，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術(shù)內(nèi)容， 已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1. 一種綜合式的鋰電池組均衡電路，其特征是，鋰電池組由多節(jié)電池串聯(lián)而成，包括電 池 B1、電池 B2和電池 B3 ;所述鋰電池組均衡電路包括A/D采樣模塊，電容C1、電容C2、電容 C3、電容C4,電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5,二極管D1、二極管D2,電池 B1、電池 B2、電池 B3,電感L1、電感L2,開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3,組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管 Q5、組合開關(guān)管Q6，光稱1、光稱2、光f禹3 ; 所述A/D采樣模塊分別接串聯(lián)鋰電池組的每一節(jié)電池 B1、電池 B2、電池 B3,所述電容 C1、電阻R2組成RC低通濾波電路；所述電阻R1的兩端分別接鋰電池組的負極和開關(guān)管Q1 低電位端； 所述電阻R2的一端與電容C1的一端相連接且連接點與所述A/D采樣模塊相連接，所 述電阻R2的另一端與鋰電池組中電池 B3的正極相連接，所述電容C1的另一端、電阻R3的 一端、電容C2的一端相連接且連接點與所述A/D采樣模塊相連接；電阻R3的另一端與鋰電 池組中電池 B2的正極相連接，電容C2的另一端、電阻R4的一端、電容C3的一端相連接且 連接點與所述A/D采樣模塊相連接；電阻R4的另一端與鋰電池組中電池 B1的正極相連接， 電容C3的另一端、電阻R5的一端、電容C4的一端相連接且連接點與所述A/D米樣模塊相 連接，電阻R5的另一端與鋰電池組中電池 B1的負極相連接并接地，電容C4的另一端接地； 所述電感L1第一接線端接串聯(lián)鋰電池組中電池 B1、電池 B2串接點，所述電感L1第二 接線端接開關(guān)管Q2的低電位端；所述電感L2第一接線端接串聯(lián)鋰電池組中電池 B2、電池 B3串接點，所述電感L2第一接線端接開關(guān)管Q3的低電位端； 所述開關(guān)管Q1的高電位端接串聯(lián)鋰電池組中電池 B1、電池 B2串接點，所述開關(guān)管Q2 的高電位端接串聯(lián)鋰電池組中電池 B2、電池 B3串接點，所述開關(guān)管Q3的高電位端接串聯(lián)鋰 電池組中電池 B3的正極。 所述開關(guān)管Q1的控制端接組合開關(guān)管Q6的結(jié)合點，所述開關(guān)管Q2的控制端接組合開 關(guān)管Q5的結(jié)合點，所述開關(guān)管Q3的控制端接組合開關(guān)管Q4的結(jié)合點，所述組合開關(guān)管Q4 的高電壓端接電池 B3正極；所述組合開關(guān)管Q4的低電壓端接電池 B2、電池 B3串接點，所 述組合開關(guān)管Q4的控制端接光耦1的輸出端，所述組合開關(guān)管Q5的高電壓端接電池 B2、電 池 B3串接點，所述組合開關(guān)管Q5的低電壓端接電池 B1、電池 B2串接點，所述組合開關(guān)管 Q5的控制端接光耦2的輸出端，所述組合開關(guān)管Q6的高電壓端接電池 B2、電池 B3串接點， 所述組合開關(guān)管Q6的低電壓端接地，所述組合開關(guān)管Q6的控制端接光耦3的輸出端，所述 光耦1、光耦2、光耦3分別接I/O開關(guān)信號。 所述二極管D1的負極接開關(guān)管Q2的低電位端，所述二極管D1的正極接串聯(lián)鋰電池組 中電池 B1的負極；所述二極管D2的負極接開關(guān)管Q3的低電位端，所述二極管D2的正極接 串聯(lián)鋰電池組中電池 B2、電池 B3的串接點。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合式的鋰電池組均衡電路，其特征是，所述開關(guān)管Q1、 開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3采用P型MOS管，所述P型MOS管的柵極為所述開關(guān)管的控制端，所 述P型MOS管的漏極為所述開關(guān)管的低電位端，所述P型MOS管的源極為所述開關(guān)管的高 電位端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種綜合式的鋰電池組均衡電路，其特征是，所述組合開 關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6均采用P型MOS管和N型MOS管組合而成；所述組 合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6的控制端為P型MOS管和N型MOS管柵極連接 點，所述組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6的高電位端為N型MOS管的源極，所 述組合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6的低電位端為P型M0S管的漏極，所述組 合開關(guān)管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6的結(jié)合點為P型M0S管的源極和N型M0S管的 漏極連接點。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合式的鋰電池組均衡電路，其特征是，所述二極管D1、 D2為快恢復(fù)二極管，可以適用于高速開關(guān)要求，且電路損耗少。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的一種綜合式的鋰電池組均衡電路，其特征是，所述電感 L1、電感L2的匝數(shù)規(guī)格完全相同。
6. -種綜合式的鋰電池組均衡方法，其特征是，包括如下步驟： 步驟1 :判斷電池是處于涓流充電階段還是處于靜置不放電狀態(tài)； 步驟2:如果電池是處于涓流充電階段，判斷單體電池的電壓是否達到預(yù)設(shè)的第一均 衡閾值，如果是則進行步驟3,如果不是則結(jié)束；如果電池是處于靜置不放電狀態(tài)，判斷單 體電池的電壓是否達到預(yù)設(shè)的第三均衡閾值，如果是則進行步驟3,如果不是則結(jié)束； 步驟3 :判斷相鄰的兩個單體電池之間的電壓差是否達到預(yù)設(shè)的第二均衡閾值，如果 是則進行步驟4,如果不是則結(jié)束。 步驟4 :根據(jù)以上步驟3判斷出需要進行均衡的電池，通過I/O開關(guān)信號控制組合開關(guān) 管Q4、組合開關(guān)管Q5、組合開關(guān)管Q6,使開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3進行開啟關(guān)閉；電 感中的電流只能通過與開關(guān)管低電壓端相連的二極管充入下一節(jié)電池，從而實現(xiàn)了能量的 轉(zhuǎn)移。
【文檔編號】H02J7/00GK104158245SQ201410384908
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】趙韓, 張坤, 江昊 申請人:合肥工業(yè)大學(xué), 合肥工業(yè)大學(xué)(馬鞍山)高新技術(shù)研究院