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電池電壓均衡裝置制造方法

文檔序號:7347451閱讀:327來源:國知局
電池電壓均衡裝置制造方法
【專利摘要】一種在對鋰電池組進行充電時能夠均衡每一個鋰電池兩端的電池電壓的電池電壓均衡裝置。該電池電壓均衡裝置具有分流開關(guān)回路,包含分別連接在相對應的鋰電池的兩端并用于分流控制相應的鋰電池的充電電流的開關(guān)部分;均衡參考電壓取得回路,根據(jù)復數(shù)個鋰電池的個數(shù)對復數(shù)個鋰電池在充電過程中的總電壓進行分壓從而取得相對于每一個鋰電池的動態(tài)平均電壓,并取得基于該動態(tài)平均電壓的動態(tài)均衡參考電壓;開關(guān)控制回路,包含分別與開關(guān)部分相對應的復數(shù)個開關(guān)控制部分,每一個開關(guān)控制部分根據(jù)對應的鋰電池兩端的充電電壓以及動態(tài)均衡參考電壓控制對應的開關(guān)部分,當充電電壓大于等于動態(tài)均衡參考電壓時,導通開關(guān)部分分流相對應的充電電流。
【專利說明】電池電壓均衡裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種均衡鋰電池組中的每一個鋰電池兩端的電池電壓的電池電壓均
衡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多節(jié)串聯(lián)鋰離子電池組中,由于各節(jié)電池的額定電學特性、物理和化學特性存在一定的不匹配性,導致在充放電一段時間之后,單體電池之間的不匹配性加劇,即電池電壓不均衡。該電池電壓不均衡的具體表現(xiàn)為:電池組結(jié)束充電時,部分單體電池電壓達到了過充電壓值,而部分單體電池電壓仍然低于過充電壓值,少數(shù)電池電壓甚至遠低于過充電壓值;而在電池組結(jié)束放電時,也有類似情況發(fā)生,從而導致鋰電池組中的電壓最高的單體電池和電壓最低的單體電池之間的電壓差值很大。而電壓差值會進一步加劇電池之間的電壓不均衡和容量不均衡,從而最終嚴重影響到電池組的實際使用壽命。很多報告指出,單體電池的使用壽命可達500?1000次全充全放周期;而電池組因為上述問題的影響,使用壽命通常只能達到約100次全充全放周期。
[0003]為了解決上述問題,電池組一般會配套電池均衡電路。電池均衡電路和均衡策略種類很多。
[0004]圖17是以前的電池電壓均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖17所示,目前工業(yè)界常用的是低成本的電池電壓均衡裝置10包含電阻放電通路11以及控制信號生成電路12。
[0005]其均衡過程可簡述如下:每節(jié)鋰電池的兩端都跨接有一個用電子開關(guān)控制通斷的電阻放電通路11。利用一個比較器或運算放大器生成控制信號控制一個電子開關(guān)的通斷。比較器或運算放大器的一個輸入是單節(jié)鋰電池的電壓的分壓;另一個輸入是一個均衡用電壓基準值(例如,和比較器共地的齊納電壓源)Vcb,該Vcb為固定電壓。這樣,在充電時,當單節(jié)鋰電池電壓超過均衡用電壓基準值Vcb值時,比較器輸出跳轉(zhuǎn),電子開關(guān)被打開,該節(jié)單體鋰電池對應的電子開關(guān)導通,電阻放電,進入該節(jié)電池的充電電流被分流,從而降低了該節(jié)單體電池充電速率。而其他電池仍然以原先較快的充電速率在充電,這樣,這節(jié)單體電池和其他電池之間的電壓差就會減小。當某一節(jié)單體電池率先充到過充電壓保護檢測值Vdetl時,充電電路中的充電電源關(guān)斷,停止為整個電池組充電。
[0006]上述的電池電壓均衡裝置簡單有效,控制信號易于生成,因此得到了廣泛的應用。但是,其也有不足之處。
[0007]目前常用的電池組過充保護策略是:當一個電池電壓超過過充保護閾值Vdetl時,整個電池組停止充電;而當所有單體電池的電壓都低于過充電壓保護解除閾值Vrell時,電池組才可以恢復充電。對這過充保護加以考慮的話,那么,上述電池電壓均衡裝置10具有兩種設定均衡用電壓基準值Vcb的方法。
[0008]圖18是以前的電池電壓均衡裝置中的均衡用電壓基準值的一種設定方法的效果圖。如圖18所示,電池電壓均衡裝置10采用均衡用電壓基準值Vcb〈過充電壓保護解除閾值Vrell的方法來設定Vcb。根據(jù)該方法即可假定Vdetl=4.3V, Vrel 1=4.2V, Vcb=4.1V。圖20中的B1、B2和B3圓球的高度代表圖19中的三節(jié)鋰電池的電壓。往Vdetl方向的箭頭代表電壓升高JiVcb方向的箭頭代表電壓降低;沒有箭頭代表電壓不變。箭頭長短代表充電速率快慢:箭頭長代表充電速率快,箭頭短代表充電速率慢,箭頭長度相等代表充電速率相等。
[0009]采用該種方法的電池電壓均衡裝置的缺點在于:
[0010]a.在均衡后期,當所有單體鋰電池的電壓都高于Vcb時,所有的均衡放電通路都導通,此時各個單體電池的充電速率又都一樣,各個電池之間的電壓差距無法再進一步縮小,電池電壓均衡裝置10就失去了調(diào)節(jié)充電速率的作用。如果這種差距很大,特別是Vcb遠小于Vrell時,電池電壓均衡裝置10就僅僅是一定程度上減小了電壓的不均衡,而無法大大縮小甚至消除這種不均衡。
[0011]b.當某節(jié)鋰電池的電壓到達Vdetl后,充電停止,但是該鋰電池仍然通過電池電壓均衡裝置10放電直至電壓小于Vrell ;當單體鋰電池電壓小于Vrell時,充電保護解除,充電又開始,該電池的電壓又會逐漸增加至Vdetl,充電停止……如此永遠地循環(huán)往復下去直至充電電源被拔掉。在此循環(huán)往復過程中,大量的熱量生成,電池組、電路板和電路板上的MOSFET的使用壽命都將受到影響。
[0012]圖19是以前的電池電壓均衡裝置中的均衡用電壓基準值的采用另一種設定方法的效果圖。如圖19所示,電池電壓均衡裝置10采用過充保護閾值Vdetl〉均衡用電壓基準值Vcb>過充電壓保護解除閾值Vrell的方法來設定Vcb,此時即可假定Vdetl=4.3V, Vrel 1=4.2V, Vcb=4.25V。圖19中的符號和箭頭以及箭頭長短的含義與圖18中的相同。由此可見,改種方法的缺點在于如果充電一開始電池電壓就有較大的不均衡,那么當均衡過程進入結(jié)束態(tài)時,有可能仍然有部分單體電池之間存在較大的電壓差異。
[0013]綜上,該兩種Vcb的設定方法雖然都很簡單,但是都有很明顯的缺點。這些缺點導致電池電壓均衡裝置10控制`均衡的功能較差,均衡的效果在實際應用中不盡如人意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的在于提供一種控制鋰電池電壓均衡更好的電池電壓均衡裝置。
[0015]本發(fā)明提供的一種電池電壓均衡裝置,在對串聯(lián)在一起的復數(shù)個鋰電池進行充電時能夠均衡每一個鋰電池兩端的電池電壓,其特征在于,包括分流開關(guān)回路,包含分別與復數(shù)個鋰電池相對應的復數(shù)個開關(guān)部分,每一個開關(guān)部分連接在對應的鋰電池的兩端,用于對相應的鋰電池的充電電流進行分流控制;均衡參考電壓取得回路,根據(jù)復數(shù)個鋰電池的個數(shù)對復數(shù)個鋰電池在充電過程中的總電壓進行分壓從而取得相對于每一個鋰電池的動態(tài)平均電壓,并根據(jù)該動態(tài)平均電壓取得對應于每一個鋰電池的動態(tài)均衡參考電壓;以及開關(guān)控制回路,包含分別與開關(guān)部分相對應的復數(shù)個開關(guān)控制部分,每一個開關(guān)控制部分根據(jù)對應的鋰電池兩端的充電電壓以及動態(tài)均衡參考電壓控制對應的開關(guān)部分,當充電電壓大于等于動態(tài)均衡參考電壓時,導通開關(guān)部分從而分流相對應的充電電流,當充電電壓小于動態(tài)均衡參考電壓時,關(guān)閉開關(guān)部分從而使得相對應的充電電流全部流經(jīng)對應的鋰電池。
【專利附圖】

【附圖說明】[0016]圖1是本發(fā)明在實施例一中的電池電壓均衡裝置的框圖;
[0017]圖2是本發(fā)明在實施例一中的電池電壓均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖3是本發(fā)明在實施例一中的電池電壓均衡裝置的電路圖;
[0019]圖4是本發(fā)明在實施例一中的電池電壓均衡裝置的效果圖;
[0020]圖5是本發(fā)明在實施例二中的電池電壓均衡裝置的框圖;
[0021]圖6是本發(fā)明在實施例二中的電池電壓均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0022]圖7是本發(fā)明在實施例二中的電池電壓均衡裝置的電路圖;
[0023]圖8是本發(fā)明在實施例二中的電池電壓均衡裝置的效果圖;
[0024]圖9是本發(fā)明在實施例三中的電池電壓均衡裝置的框圖;
[0025]圖10是本發(fā)明在實施例三中的電池電壓均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0026]圖11是本發(fā)明在實施例三中的電池電壓均衡裝置的電路圖;
[0027]圖12是本發(fā)明在實施例三中的電池電壓均衡裝置的效果圖;
[0028]圖13是本發(fā)明在實施例四中的電池電壓均衡裝置的框圖;
[0029]圖14是本發(fā)明在實施例四中的電池電壓均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0030]圖15是本發(fā)明在實施例四中的電池電壓均衡裝置的電路圖;
[0031]圖16是本發(fā)明在實施例四中的電池電壓均衡裝置的效果圖;
[0032]圖17是以前的電池電壓均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0033]圖18是以前的電池電壓均衡裝置中的均衡電壓基準源的一種設定方法的效果圖;
[0034]圖19是以前的電池電壓均衡裝置中的均衡電壓基準源的另一種設定方法的效果圖。
【具體實施方式】
[0035]本發(fā)明提供的一種電池電壓均衡裝置,在對串聯(lián)在一起的復數(shù)個鋰電池進行充電時能夠均衡每一個鋰電池兩端的電池電壓,其作為具體實施形態(tài)可以包括分流開關(guān)回路,包含分別與復數(shù)個鋰電池相對應的復數(shù)個開關(guān)部分,每一個開關(guān)部分連接在對應的鋰電池的兩端,用于對相應的鋰電池的充電電流進行分流控制;均衡參考電壓取得回路,根據(jù)復數(shù)個鋰電池的個數(shù)對復數(shù)個鋰電池在充電過程中的總電壓進行分壓從而取得相對于每一個鋰電池的動態(tài)平均電壓,并根據(jù)該動態(tài)平均電壓取得對應于每一個鋰電池的動態(tài)均衡參考電壓;以及開關(guān)控制回路,包含分別與開關(guān)部分相對應的復數(shù)個開關(guān)控制部分,每一個開關(guān)控制部分根據(jù)對應的鋰電池兩端的充電電壓以及動態(tài)均衡參考電壓控制對應的開關(guān)部分,當充電電壓大于等于動態(tài)均衡參考電壓時,導通開關(guān)部分從而分流相對應的充電電流,當充電電壓小于動態(tài)均衡參考電壓時,關(guān)閉開關(guān)部分從而使得相對應的充電電流全部流經(jīng)對應的鋰電池。
[0036]作為一種具體實施形態(tài),本發(fā)明提供的電池電壓均衡裝置的均衡參考電壓取得回路可以包含有對總電壓進行分壓的分壓器;把該分壓器輸出的動態(tài)平均電壓轉(zhuǎn)換成對應的動態(tài)平均電流的電壓電流轉(zhuǎn)換器;根據(jù)該動態(tài)平均電流取得對應于每一個鋰電池的動態(tài)均衡參考電流的電流鏡像器;以及把該動態(tài)均衡參考電流轉(zhuǎn)換成對應的動態(tài)均衡參考電壓的電流電壓轉(zhuǎn)換器,[0037]開關(guān)控制部分含有運算放大器,該運算放大器根據(jù)對應的充電電壓以及動態(tài)均衡參考電壓輸出一個開關(guān)控制信號,
[0038]開關(guān)部分由電阻以及NMOS管構(gòu)成,電阻的一端連接對應的鋰電池的高電位端,電阻的另一端連接NMOS管的漏極,NMOS管的源極連接對應的鋰電池的低電位端,NMOS管的柵極接受開關(guān)控制信號。
[0039]該實施形態(tài)中,本發(fā)明體提供的電池電壓均衡裝置的均衡終止判斷回路可以根據(jù)充電電壓和平均電壓中的至少一種電壓以及與過充保護閾值相對應而設定的至少一個均衡終止設定閾值,在復數(shù)個鋰電池中的任何一個發(fā)生過充時,作出均衡終止判斷并使得所有開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0040]該實施形態(tài)中,本發(fā)明體提供的電池電壓均衡裝置的均衡終止判斷回路由一個均衡終止判斷用比較器和一個使能判斷邏輯電路構(gòu)成,
[0041]均衡終止判斷用比較器從分壓器的輸出端接受與動態(tài)平均電壓相對應的對應電壓以及接受均衡終止設定閾值,當對應電壓大于等于均衡終止設定閾值時,輸出均衡終止信號,
[0042]使能判斷邏輯電路根據(jù)均衡終止信號以及發(fā)生過充時由外部過充保護電路提供的過充抑制信號,輸出使能不可信號給電壓電流轉(zhuǎn)換器的使能端,該電壓電流轉(zhuǎn)換器輸出不使能信號使得所有開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0043]該實施形態(tài)中,本發(fā)明提供的電池電壓均衡裝置的均衡終止判斷回路由與復數(shù)個鋰電池分別相對應的復數(shù)個均衡終止判斷用比較器,一個電平轉(zhuǎn)換邏輯電路和一個使能判斷邏輯電路構(gòu)成,
[0044]均衡終止判斷用比較器接受與對應的鋰電池的充電電壓相對應的對應電壓以及接受均衡終止設定閾值,當對應電壓大于等于均衡終止設定閾值時,輸出滿充閾值信號,
[0045]電平轉(zhuǎn)換邏輯電路的復數(shù)個輸入端分別與復數(shù)個均衡終止判斷用比較器的輸出端相連接,當復數(shù)個均衡終止判斷用比較器都輸出滿充閾值信號時,電平轉(zhuǎn)換邏輯電路輸出均衡終止信號,
[0046]使能判斷邏輯電路根據(jù)均衡終止信號以及發(fā)生過充時由外部過充保護電路提供的過充抑制信號,輸出使能不可信號給電壓電流轉(zhuǎn)換器的使能端,該電壓電流轉(zhuǎn)換器輸出不使能信號使得所有開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0047]該實施形態(tài)中,本發(fā)明提供的電池電壓均衡裝置的均衡終止判斷回路包含第一均衡終止判斷回路,第二均衡終止判斷回路以及使能判斷邏輯電路,
[0048]第一均衡終止判斷回路由與復數(shù)個鋰電池分別相對應的復數(shù)個第一均衡終止判斷用比較器以及一個電平轉(zhuǎn)換邏輯電路,
[0049]第一均衡終止判斷用比較器接受與對應的鋰電池的充電電壓相對應的第一對應電壓以及接受第一均衡終止設定閾值,當?shù)谝粚妷捍笥诘扔诘谝痪饨K止設定閾值時,輸出滿充閾值信號,
[0050]電平轉(zhuǎn)換邏輯電路的復數(shù)個輸入端分別與復數(shù)個第一均衡終止判斷用比較器的輸出端相連接,當復數(shù)個第一均衡終止判斷用比較器都輸出滿充閾值信號時,電平轉(zhuǎn)換邏輯電路輸出第一均衡終止信號,
[0051]第二均衡終止判斷回路含有一個第二均衡終止判斷用比較器,[0052]第二均衡終止判斷用比較器從分壓器的輸出端接受與動態(tài)平均電壓相對應的第二對應電壓以及接受第二均衡終止設定閾值,當?shù)诙妷捍笥诘扔诘诙饨K止設定閾值時,輸出第二均衡終止信號,
[0053]使能判斷邏輯電路根據(jù)第一均衡終止信號,第二均衡終止信號以及發(fā)生過充時由外部過充保護電路提供的過充抑制信號,輸出使能不可信號給電壓電流轉(zhuǎn)換器的使能端,該電壓電流轉(zhuǎn)換器輸出不使能信號使得所有開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0054]該實施形態(tài)中,在本發(fā)明提供的電池電壓均衡裝置中,當?shù)谝粚妷阂灶A設比例與相對應的鋰電池的充電電壓相對應,第二對應電壓以預設比例與動態(tài)平均電壓相對應時,第一均衡終止設定閾值小于第二均衡終止設定閾值。
[0055]作為另一種具體實施形態(tài),本發(fā)明提供的電池電壓均衡裝置的均衡參考電壓取得回路可以包含對總電壓進行分壓的分壓器;把該分壓器輸出的動態(tài)平均電壓轉(zhuǎn)換成對應的動態(tài)平均電流的電壓電流轉(zhuǎn)換器;根據(jù)該動態(tài)平均電流取得對應于每一個鋰電池的動態(tài)均衡參考電流的電流鏡像器;以及把該動態(tài)均衡參考電流轉(zhuǎn)換成對應的動態(tài)均衡參考電壓的電流電壓轉(zhuǎn)換器,
[0056]開關(guān)控制部分含有開關(guān)控制用比較器,該開關(guān)控制用比較器根據(jù)對應的充電電壓以及動態(tài)均衡參考電壓輸出一個開關(guān)控制信號,
[0057]開關(guān)部分由電阻以及PMOS管構(gòu)成,電阻的一端連接對應的鋰電池的低電位端,電阻的另一端連接PMOS管的源極,PMOS管的漏極連接對應的鋰電池的高電位端,PMOS管的柵極接受開關(guān)控制信號。
[0058]該實施形態(tài)中的電池電壓均衡裝置的均衡終止判斷回路能夠根據(jù)充電電壓和平均電壓中的任何一種電壓以及與過充保護閾值相對應而設定的至少一個均衡終止設定閾值,在復數(shù)個鋰電池中的任何一個發(fā)生過充時,作出均衡終止判斷并使得所有開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0059]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明提供的電池電壓均衡裝置進行詳細闡述。
[0060]實施例一
[0061]圖1是本實施例一中的電池電壓均衡裝置的框圖;圖2是本發(fā)明在實施例一中的電池電壓均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1、2所示,一種電池電壓均衡裝置100具有分流開關(guān)回路110、均衡參考電壓取得回路120、開關(guān)控制回路130。該電池電壓均衡裝置100的功能在于在對串聯(lián)在一起的三個鋰電池(B1\B2\B3)構(gòu)成的鋰電池組進行充電時能夠均衡每一個鋰電池兩端的電池電壓。
[0062]圖3是本發(fā)明在實施例一中的電池電壓均衡裝置的電路圖。如圖3所示,分流開關(guān)回路110用于對相應的鋰電池的充電電流進行分流控制,具有與鋰電池BI相對應的開關(guān)部分111、與鋰電池B2相對應的開關(guān)部分112、與鋰電池B3相對應的開關(guān)部分113。
[0063]該三個開關(guān)部分分別連接在對應的鋰電池的兩端,都是由電阻以及NMOS管構(gòu)成。電阻的一端連接對應的鋰電池的高電位端,另一端連接NMOS管的漏極。NMOS管的源極連接對應的鋰電池的低電位端,NMOS管的柵極與開關(guān)控制回路130的輸出端相連接以接受開關(guān)控制回路130所輸出的開關(guān)控制信號。
[0064]均衡參考電壓取得回路120具有分壓器121、電壓電流轉(zhuǎn)換器122、電流鏡像器123、電流電壓轉(zhuǎn)換器124。[0065]分壓器121由電阻R1、電阻R2、電阻R3三者依次串聯(lián)而成。其中,電阻Rl的一端連接鋰電池組的低電位端VSS,電阻R3的一端連接連接鋰電池組的高電位端VDD,另一端連接電阻R2的一端的同時還連接有電壓電流轉(zhuǎn)換器122的一個輸入端。
[0066]該三個電阻的阻值之間的關(guān)系為電阻R3的阻值等于電阻R2和電阻Rl的總阻值的兩倍,即R3=2*(R1+R2)。從而分壓器121根據(jù)了鋰電池的個數(shù)為三個來對鋰電池組的總電壓進行分壓,并得到了相對于每一個鋰電池的動態(tài)平均電壓V_avg。
[0067]電壓電流轉(zhuǎn)換器122的功能在于把分壓器121輸出的動態(tài)平均電壓V_avg轉(zhuǎn)換成對應的動態(tài)平均電流I_avg。為了該功能,其采用了包括單位增益放大器(buffer, BUF)、電容Cl、由NMOS管構(gòu)成的電流源NI的結(jié)構(gòu)。
[0068]BUF129的正相輸入端連接電阻R3接收分壓器121發(fā)出的動態(tài)平均電壓V_avg,BUF129的負相輸入端連接的負相輸入端連接該BUF129的輸出端。在該BUF129上還設有兩個連接端,其中一個連接端連接一個基準電壓源,另一個連接端連接鋰電池組的低電位端VSS。該BUF所連接的基準電壓源可以齊納基準源產(chǎn)生,而本實施例中的基準電壓源為5V。
[0069]電容Cl的一端連接BUF的輸出端,另一端連接鋰電池組的低電位端VSS。
[0070]電流源NI的柵極連接BUF的輸出端,其源極連接鋰電池的低電位端VSS,其漏極作為電壓電流轉(zhuǎn)換器122的輸出端來與電流鏡像器123相連接。
[0071]電流鏡像器123的功能為根據(jù)動態(tài)平均電流I_avg取得對應于每一個鋰電池的動態(tài)均衡參考電流。該電流鏡像器123具有由一個PMOS管構(gòu)成的電流源P1、由一個PMOS管構(gòu)成的電流鏡P2、由一個PMOS管構(gòu)成的電流鏡P3、由一個PMOS管構(gòu)成的電流鏡P4構(gòu)成。
[0072]電流源Pl的柵極連接有電流鏡P2的柵極、電流鏡P3的柵極、電流鏡P4的柵極、以及電流源Pl的源極。電流源Pl的源極還連接電壓電流轉(zhuǎn)換器122中的電流源NI的漏極。電流源Pl的的漏極連接鋰電池組的高電位端VDD。
[0073]電流鏡P2的漏極、電流鏡P3的漏極、電流鏡P4的漏極都分別連接鋰電池組的負端VDD,電流鏡P2的源極、電流鏡P2的源極、電流鏡P3的源極都分別連接電流電壓轉(zhuǎn)換器124的三個輸入端。
[0074]電流鏡像器123通過以上的結(jié)構(gòu)根據(jù)動態(tài)平均電流I_avg獲得了三個對應于每一個鋰電池的動態(tài)均衡參考電流 I_avgl、I_avg2、I_avg3, I_avgl=I_avg2=I_avg3=I_avg/η(n為大于零的實數(shù))。I_avgl從電流鏡P4的源極流向電流電壓轉(zhuǎn)換器124的對應于鋰電池BI的輸入端。I_avg2從電流鏡P3的源極流向電流電壓轉(zhuǎn)換器124的對應于鋰電池B2的輸入端。I_avg3從電流鏡P2的源極流向電流電壓轉(zhuǎn)換器124的對應于鋰電池B3的輸入端。
[0075]電流電壓轉(zhuǎn)換器124具有分別對應于三個鋰電池的電流電壓轉(zhuǎn)換回路125、電流電壓轉(zhuǎn)換回路126、電流電壓轉(zhuǎn)換回路127。電流電壓轉(zhuǎn)換回路125對應于鋰電池BI,電流電壓轉(zhuǎn)換回路126對應于鋰電池B2,電流電壓轉(zhuǎn)換回路127對應于鋰電池B3。
[0076]每一個電流電壓轉(zhuǎn)換回路都是由電阻構(gòu)成。電流電壓轉(zhuǎn)換回路125中的電阻R4的一端連接電流鏡P4的源極以及電流電壓轉(zhuǎn)換器124的一個輸入端,另一端連接鋰電池BI的低電位端。電流電壓轉(zhuǎn)換回路126中的電阻R5的一端連接電流鏡P3的源極以及電流電壓轉(zhuǎn)換器124的另一個輸入端,另一端連接鋰電池B2的低電位端。電流電壓轉(zhuǎn)換回路127中的電阻R6的一端連接電流鏡P2的源極以及電流電壓轉(zhuǎn)換器124的其次一個輸入端,另一端連接鋰電池B3的低電位端。
[0077]該電流電壓轉(zhuǎn)換器124的功能在于把動態(tài)均衡參考電流I_avgl、I_avg2、I_avg3分別轉(zhuǎn)換成對應的動態(tài)均衡參考電壓Vcbl、Vcb2、Vcb3,Vcbl=Vcb2=Vcb3。
[0078]開關(guān)控制回路130包含與開關(guān)部分111相對應的開關(guān)控制部分131、與開關(guān)部分112相對應的開關(guān)控制部分132、與開關(guān)部分113相對應的開關(guān)控制部分133。
[0079]從而開關(guān)控制部分131接受電流電壓轉(zhuǎn)換回路125輸出的動態(tài)均衡參考電壓Vcbl,開關(guān)控制部分132接受電流電壓轉(zhuǎn)換回路126輸出的動態(tài)均衡參考電壓Vcb2,開關(guān)控制部分133接受電流電壓轉(zhuǎn)換回路127輸出動態(tài)均衡參考電壓Vcb3。
[0080]每一個開關(guān)控制部分都是由一個分壓器和一個運算放大器構(gòu)成的。每一個分壓器都是由兩個電阻構(gòu)成。
[0081]開關(guān)控制部分131中的分壓器134由電阻R7和電阻R8構(gòu)成,電阻R7的一端連接鋰電池BI的高電位端,另一端連接有電阻R8的一端以及開關(guān)控制部分131中的分壓器135的正相輸入端。電阻R8的另一端連接鋰電池BI的低電位端。將鋰電池BI兩端的實時電壓記作Vbl,該分壓器134輸出的分壓電壓為(Vbl)/n,從而比較器135的正相輸入端接受到的電壓為(Vbl)/n,負相輸入端接受動態(tài)均衡參考電壓Vcbl,比較器135根據(jù)(Vbl)/n和Vcbl輸出一個控制開關(guān)部分111的信號contl。
[0082]開關(guān)控制部分132中的分壓器136由電阻R9和電阻RlO構(gòu)成,電阻R9的一端連接鋰電池B2的高電位端,另一端連接有電阻RlO的一端以及開關(guān)控制部分132中的分壓器137的正相輸入端。電阻RlO的另一端連接鋰電池B2的低電位端。將鋰電池B2兩端的實時電壓記作Vb2,該分壓器136輸出的分壓電壓為(Vb2)/n,從而比較器137的正相輸入端接受到的電壓為(Vb2)/n,負相輸入端接受動態(tài)均衡參考電壓Vcb2,比較器137根據(jù)(Vb2)/n和Vcb2輸出一個控制開關(guān)部分112的信號cont2。
[0083]開關(guān)控制部分133中的分壓器138由電阻Rl I和電阻R12構(gòu)成,電阻Rl I的一端連接鋰電池B3的高電位端,另一端連接有電阻Rll的一端以及開關(guān)控制部分133中的分壓器138的正相輸入端。電阻Rll的另一端連接鋰電池B3的低電位端。將鋰電池B3兩端的實時電壓記作Vb3,該分壓器136輸出的分壓電壓為(Vb3)/n,從而比較器137的正相輸入端接受到的電壓為(Vb3) /n,負相輸入端接受動態(tài)均衡參考電壓Vcb3,比較器139根據(jù)(Vb3)/n和Vcb3輸出一個控制開關(guān)部分113的信號cont3。
[0084]開關(guān)部分111由電阻R13和NMOS管N2構(gòu)成。NMOS管N2的柵極與比較器135的輸出端從而接受信號contl。
[0085]開關(guān)部分112由電阻R14和NMOS管N3構(gòu)成。NMOS管N3的柵極與比較器137的輸出端從而接受信號cont2。
[0086]開關(guān)部分112由電阻R15和NMOS管N4構(gòu)成。NMOS管N4的柵極與比較器139的輸出端從而接受信號cont3。
[0087]該電池電壓均衡裝置100對鋰電池組進行充電的時候充電電源會按照圖3所示的充電電流方向來對電池組進行充電,分壓器121實時根據(jù)鋰電池組的總電壓和鋰電池的個數(shù)來輸出動態(tài)平均電壓,電壓電流轉(zhuǎn)換器122實時輸出動態(tài)平均電流。電流鏡像電路根據(jù)該動態(tài)平均電流來鏡像出三個大小相同的I_avgl、I_avg2、I_avg3。電流電壓轉(zhuǎn)換器126將該大小相同的I_avgl、I_avg2、I_avg3分別轉(zhuǎn)換為大小也相同的Vcbl、Vcb2、Vcb3。[0088]比較器135根據(jù)Vcbl以及與該Vcbl相對應的電壓(Vbl)/n來輸出信號contl。當Vcbl大于(Vbl)/n時,比較器135輸出一個低電平,開關(guān)部分111的NMOS管N2不導通,即開關(guān)部分111處于關(guān)閉狀態(tài),從而開關(guān)部分111不會流向鋰電池BI的充電電流進行分流。當Vcbl小于(Vbl)/n時,比較器135輸出一個高電平,開關(guān)部分111的NMOS管N2導通,即開關(guān)部分111處于導通狀態(tài),開關(guān)部分111對流向鋰電池B2的充電電流進行分流。流過鋰電池BI的充電電流就會變小,從而鋰電池BI的充電速度減慢。
[0089]比較器137和比較器139的結(jié)構(gòu)與比較器135完全相同,并且連接關(guān)系也與比較器135的連接關(guān)系相一致,從而其工作原理也與比較器135相同。
[0090]這樣該電池電壓均衡裝置100在鋰電池組被充電的過程中不斷地使得所有的電池的電壓都趨向于三者的平均電壓,從而實時的均衡所有鋰電池的電壓。
[0091 ] 圖4是本實施例中的電池電壓均衡裝置的效果圖。如圖4所示,圖4中的B1\B2\B3符號分別代表圖2中的三個鋰電池,圖4中的箭頭以及箭頭長短的含義與圖20中的相同,在此省略說明。另外,圖4中的鋰電池組的起始充電狀況與圖20中的鋰電池組的起始充電狀況是相同的。
[0092]狀態(tài)I為鋰電池組中所有的鋰電池都在被充電中,電池電壓均衡裝置100以動態(tài)平均電壓V_avg作為一種均衡所有鋰電池的電壓的均衡基準值來均衡所有鋰電池的電壓。
[0093]狀態(tài)2為鋰電池組中所有的鋰電池依然都在被充電均衡中,電池電壓均衡裝置100使使得所有鋰電池之間的電壓差距越來越小。
[0094]狀態(tài)3中,鋰電池BI的電壓達到過充電壓檢測閾值Vdetl,充電停止。鋰電池組為電池電壓均衡裝置內(nèi)部的構(gòu)成元件進行供電。顯然此時的鋰電池BI的電壓大于動態(tài)平均電壓,從而NMOS管N2是處于導通狀態(tài)的。從而鋰電池BI比鋰電池B2和B3放電快,從而鋰電池BI的電壓向動態(tài)平均電壓靠近,從而電池電壓均衡裝置100依然在以動態(tài)均衡參考電壓為基準來均衡所有鋰電池的電壓。
[0095]狀態(tài)4中,鋰電池B3的電壓降到Vrell以下,過充保護解除,充電重新開始,電池電壓均衡裝置100再次在所有鋰電池被充電的情況下繼續(xù)均衡所有鋰電池的電壓。
[0096]狀態(tài)5中,所有鋰電池都在被充電中,均衡中,最終電池電壓均衡裝置100的均衡作用使得電池電壓之間的差距很小。
[0097]在以上周而復始的均衡中,所有的鋰電池的電壓都會越來越接近與動態(tài)平均電壓,電池電壓均衡裝置100的均衡作用持續(xù),最終會達到所有的電池的電壓相等。圖4中的后續(xù)狀態(tài)為鋰電池組再次被停止充電的情況,顯然,此時,三個鋰電池的電壓相差已經(jīng)很微小了。
[0098]實施例一的作用與效果
[0099]綜上所述,本實施例中的電池電壓均衡裝置100通過均衡參考電壓取得回路120來取得動態(tài)平均電壓并根據(jù)動態(tài)平均電壓來獲得動態(tài)均衡參考電壓,從而以該動態(tài)均衡參考電壓與一個既與相對應的鋰電池的實時電壓相對應又于動態(tài)均衡參考電壓相對應的分壓電壓來控制所有鋰電池的均衡,使得所有的鋰電池的電壓都向動態(tài)平均電壓靠近,從而大大縮小了所有鋰電池之間的電壓差,很好地均衡了所有鋰電池的電壓。另外,該電池電壓均衡裝置100是通過純硬件來實現(xiàn)的,電路設計簡單,易于實現(xiàn)。此外,該電池電壓均衡回路還可以直接搭配低成本的電阻放電均衡電路使用,既達到理想均衡效果又成本低,易推廣。
[0100]上述實施例中的開關(guān)控制回路130中采用的運算放大器來根據(jù)相對應的鋰電池的實時電壓和動態(tài)均衡參考電壓來輸出控制相對應的開關(guān)部分的信號,顯然,開關(guān)控制回路13中,還可以通過采用比較器等其他構(gòu)件來代替運算放大器來實現(xiàn)根據(jù)相對應的鋰電池的實時電壓和動態(tài)均衡參考電壓來輸出控制相對應的開關(guān)部分的信號的效果。
[0101]上述實施例中的分流開關(guān)回路110中的所有開關(guān)部分都是由電阻和N MOS管構(gòu)成的,顯然,開關(guān)部分還可以由電阻以及PMOS管構(gòu)成。
[0102]當開關(guān)部分由電阻以及PMOS管構(gòu)成時,電阻的一端連接對應的鋰電池的低電位端,電阻的另一端連接所述PMOS管的源極,PMOS管的漏極連接對應的鋰電池的高電位端,PMOS管的柵極接受開關(guān)控制信號,這樣既實現(xiàn)了與上述的分流開關(guān)回路110相同的功能。
[0103]實施例二
[0104]以下是對實施例二的說明。對于和實施例一中相同的構(gòu)成要素,給予相同的符號,并省略相同的說明。
[0105]圖5是本實施例二中的電池電壓均衡裝置的框圖;圖6是本實施例二中的電池電壓均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5、6所示,一種電池電壓均衡裝置200具有在實施例一中的電池電壓均衡裝置100所含有的構(gòu)成要素外,還具有一個均衡終止判斷回路240。
[0106]該電池電壓均衡裝置200的功能也在于在對串聯(lián)在一起的三個鋰電池(Bl\B2\B3)構(gòu)成的鋰電池組進行充電時能夠均衡每一個鋰電池兩端的電池電壓。其電壓電流轉(zhuǎn)換器222中的BUF具有如實施例一中的BUF的結(jié)構(gòu)外,還具有一個使能信號輸入端。
[0107]而電池電壓均衡裝置200中的均衡終止判斷回路240的功能則在于根據(jù)動態(tài)平均電壓以及與過充保護閾值相對應而設定的一個均衡終止設定閾值Vcbstop2,在三個鋰電池中的任何一個發(fā)生過充時,作出均衡終止判斷并使得所有開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0108]而該均衡終止判斷回路240是通過具有一個均衡終止判斷用比較器241和一個使能判斷邏輯電路242的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)以上功能的。
[0109]均衡終止判斷用比較器241從分壓器121的另一個輸出端接受一個對應電壓以及接受均衡終止設定閾值Vcbst0p2,其中,對應電壓等于V_avg/m (m為大于零的實數(shù))且對應于均衡終止設定閾值。當對應電壓大于等于均衡終止設定閾值時,均衡終止判斷用比較器241即會輸出一個均衡終止信號。
[0110]使能判斷邏輯電路242根據(jù)均衡終止信號以及發(fā)生過充時由外部過充保護電路150提供的過充抑制信號,輸出使能不可信號給電壓電流轉(zhuǎn)換器222的使能端,該電壓電流轉(zhuǎn)換器222輸出不使能信號使得所有開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0111]本實施例中假定電阻Rl的阻值等于8.58r,電阻R2的阻值等于3.08r,電阻R3的阻值等于1.2r,鋰電池的過充保護閾值為4.3V,過充保護接觸與之為4.1,鋰電池組的低電位端VSS為零。
[0112]圖7是本發(fā)明在實施例二中的電池電壓均衡裝置的電路圖。如圖7所示,均衡終止判斷用比較器241的正相輸入端連接于電阻Rl和電阻R2之間,從而接受到的電位為電阻Rl的高電位端的電位,該電位為(12*V_avg)/43,從而對應電壓即為(12*V_avg)/43。均衡終止判斷用比較器241的負相輸入端接受一個齊納基準源所輸出的均衡終止設定閾值
1.2V的電位。均衡終止判斷用比較器241的輸出端與使能判斷邏輯電路242的一個輸入端相連接。
[0113]均衡終止判斷用比較器241將均衡終止設定閾值1.2V與對應電壓(12*V_avg)/43相比較,從而在對應電壓大于等于均衡終止設定閾值時輸出一個均衡終止信號給使能判斷邏輯電路242。
[0114]使能判斷邏輯電路242由一個二輸與非門構(gòu)成。使能判斷邏輯電路242的另一輸入端接受過充抑制信號。使能判斷邏輯電路242的輸出端連接電壓電流轉(zhuǎn)換器222中的BUF229的使能信號輸入端。
[0115]由于使能判斷邏輯電路242具有以上結(jié)構(gòu),從而其能夠根據(jù)過充抑制信號以及均衡終止信號來輸出使能不可信號給電壓電流轉(zhuǎn)換器222的使能端,而電壓電流轉(zhuǎn)換器222則輸出不使能信號來增大電壓電流轉(zhuǎn)換回路222輸出的動態(tài)平均電流,使得開關(guān)控制回路130中的比較器都輸出一個低電平,從而所有開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài),電池電壓均衡裝置200不能再對鋰電池組中的鋰電池進行電壓均衡。
[0116]圖8是本實施例二中的電池電壓均衡裝置的效果圖。如圖8所示,圖8中的Bl\B2\B3符號分別代表圖6中的三個鋰電池,圖8中的箭頭長短的含義與圖6中的相同,在此省略說明。并且圖8中的鋰電池組的起始充電狀況與圖4中的鋰電池組的起始充電狀況是相同的。
[0117]狀態(tài)I中的鋰電池組中所有的鋰電池都在被充電中,電池電壓均衡裝置200以動態(tài)平均電壓V_avg作為一種均衡所有鋰電池的電壓的均衡基準值來均衡所有鋰電池的電壓。
[0118]狀態(tài)2為鋰電池組中所有的鋰電池依然都在被充電均衡中,電池電壓均衡裝置200使使得所有鋰電池之間的電壓差距越來越小。
[0119]狀態(tài)3中,鋰電池BI的電壓達到過充電壓檢測閾值Vdetl但是鋰電池組的得到的對應電壓的值還小于均衡終止設定閾值1.2v,充電停止。鋰電池組為電池電壓均衡裝置內(nèi)部的構(gòu)成元件進行供電。顯然此時的鋰電池BI的電壓大于動態(tài)平均電壓,從而NMOS管N2是處于導通狀態(tài)的。從而鋰電池BI比鋰電池B2和B3放電快,從而鋰電池BI的電壓向動態(tài)平均電壓靠近,從而電池電壓均衡裝置200依然在以動態(tài)均衡參考電壓為基準來均衡所有鋰電池的電壓。
[0120]狀態(tài)4中,鋰電池B3的電壓降到過充保護解除閾值Vrell4.1以下,過充保護解除,充電重新開始,電池電壓均衡裝置200再次在所有鋰電池被充電的情況下繼續(xù)均衡所有鋰電池的電壓。
[0121]狀態(tài)5中,所有鋰電池都在被充電中,均衡中,所有鋰電池之間電池電壓之間的差
距很小。
[0122]狀態(tài)6中,當對應于所有的鋰電池的動態(tài)平均電壓的對應電壓大于均衡終止設定閾值時,必然有至少一個鋰電池處于過充狀態(tài),電池電壓均衡裝置200的均衡作用停止,三個鋰電池以相同的充電速率快速充電,鋰電池BI的電壓再次到達過充保護閾值4.3V,充電再次停止。顯然,此時,三個鋰電池的電壓相差非常微小,而且該三個鋰電池的電壓差明顯小于采用實施例一中的電池電壓均衡裝置100在該狀態(tài)時三個鋰電池的電壓差。
[0123]實施例二的作用與效果
[0124]本實施例二中的電池電壓均衡裝置200在采用了均衡參考電壓取得回路220來獲得動態(tài)平均電壓,并根據(jù)該動態(tài)平均電壓來得出一個動態(tài)均衡參考電壓,從而控制分流開關(guān)回路來使得鋰電池組中的所有鋰電池的電壓都向平均電壓靠攏,從而減小所有鋰電池之間的電壓差,均衡了電池組中的所有鋰電池的電壓。另外,其還采用了均衡終止判斷回路150來在所有鋰電池的基于動態(tài)平均電壓的對應電壓大于均衡終止設定閾值時,停止均衡,使得電池組就進入既不充電也不通過均衡放電的狀態(tài),這樣既避免了均衡放電浪費電量,同時又避免了電池在充電-放電兩個狀態(tài)中反復切換的問題,減少了熱量產(chǎn)生,延長了系統(tǒng)使用壽命。另外,本專利電路利用過充保護信號不動作的狀態(tài)強制地屏蔽均衡關(guān)閉控制信號,即使?jié)M足了均衡終止判斷用比較器輸出均衡終止信號,如果所有鋰電池中沒有一個到達過充狀態(tài),電池電壓均衡電路也仍然不會停止均衡功能,直至檢測到過充電壓,過充保護信號動作。這樣就確保了停止均衡時,所有鋰電池的電壓都達到或非常接近過充保護閾值。此外,其還采用簡單的硬件架構(gòu)實現(xiàn)了平均電壓值采樣、不共地但大小等于平均電壓值的均衡基準源、均衡停止判定電路、均衡停止電路、均衡停止屏蔽電路等功能,實現(xiàn)了電路設計較為簡單的目標。其次,該電池電壓均衡回路還可以直接搭配低成本的電阻放電均衡電路使用,既達到理想均衡效果又成本低,易推廣。
[0125]實施例三
[0126]以下是對實施例三的說明。對于和實施例一中相同的構(gòu)成要素,給予相同的符號,并省略相同的說明。
[0127]圖9是本實施例三中的電池電壓均衡裝置的框圖;圖10是本實施例二中的電池電壓均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9、10所示,一種電池電壓均衡裝置300具有在實施例一中的電池電壓均衡裝置100所含有的構(gòu)成要素外,還具有一個均衡終止判斷回路340。
[0128]該電池電壓均衡裝置300的功能也在于在對串聯(lián)在一起的三個鋰電池(Bl\B2\B3)構(gòu)成的鋰電池組進行充電時能夠均衡每一個鋰電池兩端的電池電壓。其電壓電流轉(zhuǎn)換器322中的BUF329具有如實施例一中的BUF129的結(jié)構(gòu)外,還具有一個使能信號輸入端。
[0129]而電池電壓均衡裝置300中的均衡終止判斷回路340的功能則在于根據(jù)每個電池的充電電壓以及與過充保護閾值相對應而設定的一個均衡終止設定閾值,在三個鋰電池中的任何一個發(fā)生過充時,作出均衡終止判斷并使得所有開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0130]均衡終止判斷回路340由與三個鋰電池分別相對應的三個均衡終止判斷用比較器,一個電平轉(zhuǎn)換邏輯電路344和一個使能判斷邏輯電路345構(gòu)成。
[0131]每個均衡終止判斷用比較器的正相輸入端從對應的鋰電池接受與該鋰電池的充電電壓相對應的對應電壓,其負相輸入端接受上述的均衡終止設定閾值Vstopl,當對應電壓大于等于均衡終止設定閾值Vstopl時,其輸出端輸出一個滿充閾值信號給電平轉(zhuǎn)換邏輯電路344。
[0132]該三個均衡終止判斷用比較器分別為均衡終止判斷用比較器341、均衡終止判斷用比較器342、均衡終止判斷用比較器343。其中均衡終止判斷用比較器341與鋰電池BI相對應,均衡終止判斷用比較器342與鋰電池B2相對應,均衡終止判斷用比較器343與鋰電池B3相對應。假定鋰電池BI的實時充電電壓為Vbl,則與Vbl相對應的對應電壓為Vbl/n(n為大于零的實數(shù)),從而n*Vstopl得到的值接近于過充保護閾值。
[0133]圖11是本實施例二中的電池電壓均衡裝置的電路圖。如圖11所示,電平轉(zhuǎn)換邏輯電路344由三個PMOS管P5、P6、P7和三個電阻R30、R31、R32以及三輸或非門N0R3構(gòu)成。[0134]PMOS管P5的柵極、PMOS管P6的柵極、PMOS管P7的柵極三者構(gòu)成了電平轉(zhuǎn)換邏輯電路344的三個輸入端,分別與上述三個均衡終止判斷用比較器的輸出端相連接。PMOS管P5的漏極、PMOS管P6的漏極、PMOS管P7的漏極都連接鋰電池組的高電位端VDD。PMOS管P5的源極連接電阻R30的一端以及三輸或非門N0R3的一個輸入端,電阻R30的另一端連接鋰電池組的低電位端。PMOS管P6的源極連接電阻R31的一端以及三輸或非門N0R3的另一個輸入端,電阻R31的另一端連接鋰電池組的低電位端。PMOS管P7的源極連接電阻R32的一端以及三輸或非門N0R3的其次一個輸入端,電阻R32的另一端連接鋰電池組的低電位端。
[0135]三輸或非門N0R3的輸出端連接使能判斷邏輯電路345,從而在三個均衡終止判斷用比較器都輸出滿充閾值信號時,其輸出端輸出一個均衡終止信號,即,電平轉(zhuǎn)換邏輯電路344在三個均衡終止判斷用比較器都輸出滿充閾值信號時輸出一個均衡終止信號。
[0136]使能判斷邏輯電路345由一個二輸與非門NAND2構(gòu)成,其一個輸入端接受均衡終止信號,另一個輸入端接受發(fā)生過充時由外部過充保護電路提供的過充抑制信號,從而根據(jù)均衡終止信號以及過充抑制信號輸出使能不可信號給電壓電流轉(zhuǎn)換器的使能端。
[0137]該電壓電流轉(zhuǎn)換器輸出不使能信號使得動態(tài)平均電流增大,從而電流鏡像回路123輸出的三個動態(tài)均衡參考電流也相應增大,開關(guān)控制回路130中的所有比較器都輸出低電位,分流開關(guān)回路110中的所有開關(guān)部分都處于關(guān)閉狀態(tài),即電池電壓均衡電路停止對電池電壓的均衡。
[0138]該電池電壓均衡裝置的工作過程如下:
[0139]首先,在對鋰電池組充電開始的時候,過充保護電路輸出的信號為低電平,鋰電池組中的鋰電池都在被充電中。
[0140]其次,電池電壓均衡裝置300不停地采樣動態(tài)平均電壓,并將該動態(tài)平均電壓轉(zhuǎn)換為不共地的動態(tài)均衡參考電壓,電池電壓均衡裝置300始終在均衡所有鋰電池的電壓。
[0141]然后,三個鋰電池中的的電壓都沒有達到過充保護電壓,均衡繼續(xù),當三個鋰電池中有一個鋰電池的的電壓達到過充保護電壓,過充保護電路輸出的信號為高電平。
[0142]接著,當所有的電池電壓都大于對應電壓時均衡停止,鋰電池組既不充電也不放電,電池組進入穩(wěn)定狀態(tài)。否則電池電壓繼續(xù)均衡中,如果過充保護解除則重新從充電開始重復以上動作,如果過充保護未解除,鋰電池組繼續(xù)均衡放電直到所有的電池電壓都大于對應電壓時均衡停止。
[0143]圖12是本實施例二中的電池電壓均衡裝置的效果圖。如圖12所示,圖12中的B1\B2\B3符號分別代表圖10中的三個鋰電池,圖12中的箭頭以及箭頭長短的含義與圖4中的相同,在此省略說明。并且圖12中的鋰電池組的起始充電狀況與圖4中的鋰電池組的起始充電狀況是相同的。
[0144]狀態(tài)I中的鋰電池組中所有的鋰電池都在被充電中,電池電壓均衡裝置300以動態(tài)平均電壓V_avg作為一種均衡所有鋰電池的電壓的均衡基準值來均衡所有鋰電池的電壓。
[0145]狀態(tài)2為鋰電池組中所有的鋰電池依然都在被充電均衡中,電池電壓均衡裝置300使使得所有鋰電池之間的電壓差距越來越小。
[0146]狀態(tài)3中,鋰電池BI的電壓達到過充電壓檢測閾值Vdetl但是鋰電池組的所有電池的充電電壓都還小于均衡終止設定閾值Vstopl時,充電停止。鋰電池組為電池電壓均衡裝置內(nèi)部的構(gòu)成元件進行供電。顯然此時的鋰電池BI的電壓大于動態(tài)平均電壓,從而NMOS管N2是處于導通狀態(tài)的。從而鋰電池BI比鋰電池B2和B3放電快,從而鋰電池BI的電壓向動態(tài)平均電壓靠近,從而電池電壓均衡裝置300依然在以動態(tài)均衡參考電壓為基準來均衡所有鋰電池的電壓。
[0147]狀態(tài)4中,鋰電池B3的電壓降到過充保護解除閾值Vrell以下,過充保護解除,充電重新開始,電池電壓均衡裝置300再次在所有鋰電池被充電的情況下繼續(xù)均衡所有鋰電池的電壓。
[0148]狀態(tài)5中,所有鋰電池都在被充電中,均衡中,所有鋰電池之間電池電壓之間的差
距很小。
[0149]狀態(tài)6中,所有的鋰電池的對應電壓大于均衡終止設定閾值,此時,必然有至少一個鋰電池處于過充狀態(tài),電池電壓均衡裝置300的均衡作用停止,三個鋰電池以相同的充電速率快速充電,鋰電池BI的電壓再次到達過充保護閾值,充電再次停止。顯然,此時,三個鋰電池的電壓相差非常微小,而且該三個鋰電池的電壓差明顯小于采用實施例一中的電池電壓均衡裝置100在該狀態(tài)時三個鋰電池的電壓差。
[0150]實施例三的作用與效果
[0151 ] 本實施例三中的電池電壓均衡裝置300在采用了均衡參考電壓取得回路320來獲得動態(tài)平均電壓,并根據(jù)該動態(tài)平均電壓來得出一個動態(tài)均衡參考電壓,從而控制分流開關(guān)回路來使得鋰電池組中的所有鋰電池的電壓都向動態(tài)平均電壓靠攏,從而減小所有鋰電池之間的電壓差,均衡了電池組中的所有鋰電池的電壓。另外,其還采用了均衡終止判斷回路340來在基于所有鋰電池的實時充電電壓的對應電壓大于均衡終止設定閾值時,停止均衡,使得電池組就進入既不充電也不通過均衡放電的狀態(tài),這樣既避免了均衡放電浪費電量,同時又避免了電池在充電-放電兩個狀態(tài)中反復切換的問題,減少了熱量產(chǎn)生,延長了系統(tǒng)使用壽命。另外,本專利電路利用過充保護信號不動作的狀態(tài)強制地屏蔽均衡關(guān)閉控制信號,即使?jié)M足了均衡終止判斷用比較器輸出均衡終止信號,如果所有鋰電池中沒有一個到達過充狀態(tài),電池電壓均衡電路也仍然不會停止均衡功能,直至檢測到過充電壓,過充保護信號動作。這樣就確保了停止均衡時,所有鋰電池的電壓都達到或非常接近過充保護閾值。此外,其還采用簡單的硬件架構(gòu)實現(xiàn)了平均電壓值采樣、不共地但大小等于平均電壓值的均衡基準源、均衡停止判定電路、均衡停止電路、均衡停止屏蔽電路等功能,實現(xiàn)了電路設計較為簡單的目標。其次,該電池電壓均衡回路還可以直接搭配低成本的電阻放電均衡電路使用,既達到理想均衡效果又成本低,易推廣。
[0152]實施例四
[0153]以下是對實施例三的說明。對于和實施例一中相同的構(gòu)成要素,給予相同的符號,并省略相同的說明。
[0154]圖13是本實施例四中的電池電壓均衡裝置的框圖;圖14是本實施例四中的電池電壓均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖13、14所示,一種電池電壓均衡裝置400具有在實施例一中的電池電壓均衡裝置100所含有的構(gòu)成要素外,還具有一個均衡終止判斷回路490。
[0155]該電池電壓均衡裝置400的功能也在于在對串聯(lián)在一起的三個鋰電池(Bl\B2\B3)構(gòu)成的鋰電池組進行充電時能夠均衡每一個鋰電池兩端的電池電壓。其電壓電流轉(zhuǎn)換器422中的BUF429具有如實施例一中的BUF129的結(jié)構(gòu)外,還具有一個使能信號輸入端以及一個外部控制信號接收端。該外部控制信號接收端接收來自電池電壓均衡裝置400以外的控制信號發(fā)生器470發(fā)送來的控制信號EN2。
[0156]而電池電壓均衡裝置400中的均衡終止判斷回路340的功能則在于根據(jù)充電電壓和平均電壓中以及與過充保護閾值相對應而設定的兩個均衡終止設定閾值,在三個鋰電池中的任何一個發(fā)生過充時,作出均衡終止判斷并使得所有所述開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0157]均衡終止判斷回路490包含第一均衡終止判斷回路440,第二均衡終止判斷回路450以及使能判斷邏輯電路460,
[0158]第一均衡終止判斷回路440具有與三個鋰電池分別相對應的三個第一均衡終止判斷用比較器以及一個電平轉(zhuǎn)換邏輯電路444。
[0159]每個第一均衡終止判斷用比較器的正相輸入端從對應的鋰電池接受與充電電壓相對應的第一對應電壓,負相電壓端接受第一均衡終止設定閾值Vcbstopl,當?shù)谝粚妷捍笥诘扔诘谝痪饨K止設定閾值Vcbstopl時,輸出滿充閾值信號。
[0160]電平轉(zhuǎn)換邏輯電路444的三個輸入端分別與三個第一均衡終止判斷用比較器的輸出端相連接,當三個第一均衡終止判斷用比較器都輸出滿充閾值信號時,電平轉(zhuǎn)換邏輯電路444輸出第一均衡終止信號。
[0161]第二均衡終止判斷回路450含有一個第二均衡終止判斷用比較器451。
[0162]第二均衡終止判斷用比較器451從分壓器121的正相輸出端接受與的第二對應電壓,以及負相輸出端接受與動態(tài)平均電壓相對應的第二均衡終止設定閾值Vcbst0p2,當?shù)诙妷捍笥诘扔诘诙饨K止設定閾值Vcbstop2時,輸出第二均衡終止信號。
[0163]使能判斷邏輯電路460根據(jù)第一均衡終止信號Vcbstopl,第二均衡終止信號Vcbstop2以及發(fā)生過充時由外部過充保護電路提供的過充抑制信號,輸出使能不可信號給所述電壓電流轉(zhuǎn)換器的使能端,該電壓電流轉(zhuǎn)換器輸出不使能信號使得所有所述開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0164]其中,當?shù)谝粚妷号c相對應的鋰電池的充電電壓的對應關(guān)系與第二對應電壓與動態(tài)平均電壓的對應關(guān)系一致,都為n,即第一對應電壓以比例預設n與相對應的鋰電池的充電電壓相對應,第二對應電壓也以預設比例n與動態(tài)平均電壓相對應時,第一均衡終止設定閾值Vcbstopl小于第二均衡終止設定閾值Vcbstop2,且n*Vcbstopl和n*Vcbstop2都接近于過充保護電壓。這樣,當電池電壓均衡裝置處于均衡終止狀態(tài)時,三個鋰電池的電壓必然都大于n*Vcbstopl,且平均電壓又大于n*Vcbstop2。而一旦滿足這兩個條件,三個鋰電池的電壓必然都接近于過充保護電壓,從而對鋰電池的均衡效果是很顯著的。
[0165]圖15是本實施例四中的電池電壓均衡裝置的電路圖。如圖15所示,電平轉(zhuǎn)換邏輯電路444由三個PMOS管P5、P6、P7和三個電阻Rl、R2、R3以及三輸或非門N0R3構(gòu)成。
[0166]PMOS管P5的柵極、PMOS管P6的柵極、PMOS管P7的柵極三者構(gòu)成了電平轉(zhuǎn)換邏輯電路344的三個輸入端,分別與上述三個第一均衡終止判斷用比較器的輸出端相連接。PMOS管P5的漏極、PMOS管P6的漏極、PMOS管P7的漏極都連接鋰電池組的高電位端VDD。PMOS管P5的源極連接電阻R30的一端以及三輸或非門N0R3的一個輸入端,電阻R30的另一端連接鋰電池組的低電位端。PMOS管P6的源極連接電阻R31的一端以及三輸或非門N0R3的另一個輸入端,電阻R31的另一端連接鋰電池組的低電位端。PMOS管P7的源極連接電阻R32的一端以及三輸或非門N0R3的其次一個輸入端,電阻R32的另一端連接鋰電池組的低電位端。
[0167]三輸或非門N0R3的輸出端連接使能判斷邏輯電路460,從而在三個均衡終止判斷用比較器都輸出滿充閾值信號時,其輸出端輸出一個均衡終止信號,即,電平轉(zhuǎn)換邏輯電路444在三個均衡終止判斷用比較器都輸出滿充閾值信號時輸出一個第一均衡終止信號。
[0168]第二均衡終止判斷用比較器451從分壓器121的另一個輸出端接受一個第二對應電壓以及接受一個第二均衡終止設定閾值,其中,第二對應電壓對應于第二均衡終止設定閾值。當?shù)诙妷捍笥诘扔诰饨K止設定閾值時,均衡終止判斷用比較器451即會輸出一個第二均衡終止信號。
[0169]使能判斷邏輯電路460由一個三輸與非門構(gòu)成,在其三個輸入端分別接受到第一均衡終止信號、第二均衡終止信號以及、過充抑制信號,輸出使能不可信號給電壓電流轉(zhuǎn)換器422的使能端,該電壓電流轉(zhuǎn)換器輸出不使能信號該電壓電流轉(zhuǎn)換器輸出不使能信號,使得動態(tài)平均電流增大,從而電流鏡像回路123輸出的三個動態(tài)均衡參考電流也相應增大,開關(guān)控制回路130中的所有比較器都輸出低電位,分流開關(guān)回路110中的所有開關(guān)部分都處于關(guān)閉狀態(tài),即電池電壓均衡電路停止對電池電壓的均衡。
[0170]該電池電壓均衡裝置的工作流程如下:
[0171 ] 首先,在對鋰電池組充電開始的時候,過充保護電路輸出的信號為低電平,鋰電池組中的鋰電池都在被充電中。
[0172]其次,電池電壓均衡裝置400不停地采樣動態(tài)平均電壓,并將該動態(tài)平均電壓轉(zhuǎn)換為不共地的動態(tài)均衡參考電壓,電池電壓均衡裝置400始終在均衡所有鋰電池的電壓。
[0173]然后,三個鋰電池中的的電壓都沒有達到過充保護電壓,均衡繼續(xù),當三個鋰電池中有一個鋰電池的的電壓達到過充保護電壓,過充保護電路輸出的信號為高電平。
[0174]接著,當所有的電池的第一對應電壓都大于第一均衡終止設定閾值時,接著判斷第二對應電壓是否大于第二均衡終止設定閾值,當?shù)诙妷捍笥诘诙饨K止設定閾值時,均衡停止,鋰電池組既不充電也不放電,電池組進入穩(wěn)定狀態(tài)。否則電池電壓繼續(xù)均衡中,并不停地依次判斷是否所有的鋰電池的第一對應電壓都大于第一均衡終止設定閾值和第二對應電壓大于第二均衡終止設定閾值,兩個條件中的任意一個不符合即重復上述步驟繼續(xù)均衡,直到都符合這兩個條件為止停止均衡。
[0175]圖16是本實施例二中的電池電壓均衡裝置的效果圖。如圖16所示,圖16中的B1\B2\B3符號分別代表圖13中的三個鋰電池,圖16中的箭頭以及箭頭長短的含義與圖4中的相同,在此省略說明。并且圖16中的鋰電池組的起始充電狀況與圖4中的鋰電池組的起始充電狀況是相同的。
[0176]狀態(tài)I中的鋰電池組中所有的鋰電池都在被充電中,電池電壓均衡裝置300以動態(tài)平均電壓V_avg作為一種均衡所有鋰電池的電壓的均衡基準值來均衡所有鋰電池的電壓。
[0177]狀態(tài)2為鋰電池組中所有的鋰電池依然都在被充電均衡中,電池電壓均衡裝置300使使得所有鋰電池之間的電壓差距越來越小。
[0178]狀態(tài)3中,鋰電池BI的電壓達到過充電壓檢測閾值Vdetl,第一次充電停止,鋰電池B3的第一對應電壓還沒有超過第一均衡終止設定閾值,均衡繼續(xù),鋰電池BI和鋰電池B2均衡放電中。
[0179]狀態(tài)4中,鋰電池B3的電壓降到過充保護解除閾值Vrell以下,過充保護解除,充電重新開始,電池電壓均衡裝置400再次在所有鋰電池被充電的情況下繼續(xù)均衡所有鋰電池的電壓。
[0180]狀態(tài)5中,所有鋰電池都在被充電中,均衡中,所有鋰電池之間電池電壓之間的差
距很小。
[0181]狀態(tài)6中,鋰電池B3的電壓到達過充保護解除閾值VrelI,第二次充電停止,所有的鋰電池的第一對應電壓都超過第一均衡終止設定閾值,但是,第二對應電壓小于第二均衡終止設定閾值,所以均衡功能繼續(xù)。鋰電池BI和鋰電池B2的平均電壓高于動態(tài)平均電壓,分流開關(guān)回路放電。
[0182]狀態(tài)7中,鋰電池B3的電壓降到過充保護解除閾值Vrell以下,過充保護解除,充電重新開始。
[0183]狀態(tài)8中,所有鋰電池都在被充電中,均衡中,所有鋰電池之間電池電壓之間的差
距很小。
[0184]狀態(tài)9中,鋰電池B3的電壓到達過充保護解除閾值VrelI,第三次充電停止,所有的鋰電池的第一對應電壓都超過第一均衡終止設定閾值,第二對應電壓大于第二均衡終止設定閾值,所以均衡被終止,所有的均衡放電通路關(guān)閉。顯然,此時,三個鋰電池的電壓差接近于零。
[0185]實施例四的作用與效果
[0186]本實施例二中的電池電壓均衡裝置400在采用了均衡參考電壓取得回路420來獲得動態(tài)平均電壓,并根據(jù)該動態(tài)平均電壓來得出一個動態(tài)均衡參考電壓,從而控制分流開關(guān)回路來使得鋰電池組中的所有鋰電池的電壓都向平均電壓靠攏,從而減小所有鋰電池之間的電壓差,均衡了電池組中的所有鋰電池的電壓。另外,其還采用了第一均衡終止判斷回路440和第二均衡終止判斷回路450來在所有鋰電池的第一對應電壓大于第一均衡終止設定閾值以及第二對應電壓大于第二均衡終止設定閾值時,停止均衡,使得電池組就進入既不充電也不通過均衡放電的狀態(tài),這樣既避免了均衡放電浪費電量,同時又避免了電池在充電-放電兩個狀態(tài)中反復切換的問題,減少了熱量產(chǎn)生,延長了系統(tǒng)使用壽命,雙重保證,使得在均衡關(guān)閉時鋰電池組中的鋰電池的電壓差接近于零。另外,本專利電路利用過充保護信號不動作的狀態(tài)強制地屏蔽均衡關(guān)閉控制信號,即使?jié)M足了均衡終止判斷用比較器輸出均衡終止信號,如果所有鋰電池中沒有一個到達過充狀態(tài),電池電壓均衡電路也仍然不會停止均衡功能,直至檢測到過充電壓,過充保護信號動作。這樣就確保了停止均衡時,所有鋰電池的電壓都達到或非常接近過充保護閾值。此外,其還采用簡單的硬件架構(gòu)實現(xiàn)了平均電壓值采樣、不共地但大小等于平均電壓值的均衡基準源、均衡停止判定電路、均衡停止電路、均衡停止屏蔽電路等功能,實現(xiàn)了電路設計較為簡單的目標。其次,該電池電壓均衡回路還可以直接搭配低成本的電阻放電均衡電路使用,既達到理想均衡效果又成本低,易推廣。
【權(quán)利要求】
1.一種在對串聯(lián)在一起的復數(shù)個鋰電池進行充電時能夠均衡每一個所述鋰電池兩端的電池電壓的電池電壓均衡裝置,其特征在于,具有: 分流開關(guān)回路,包含分別與所述復數(shù)個鋰電池相對應的復數(shù)個開關(guān)部分,每一個所述開關(guān)部分連接在對應的所述鋰電池的兩端,用于對相應的鋰電池的充電電流進行分流控制; 均衡參考電壓取得回路,根據(jù)所述復數(shù)個鋰電池的個數(shù)對所述復數(shù)個鋰電池在充電過程中的總電壓進行分壓從而取得相對于每一個所述鋰電池的動態(tài)平均電壓,并根據(jù)該動態(tài)平均電壓取得對應于每一個所述鋰電池的動態(tài)均衡參考電壓;以及 開關(guān)控制回路,包含分別與所述開關(guān)部分相對應的復數(shù)個開關(guān)控制部分,每一個所述開關(guān)控制部分根據(jù)對應的所述鋰電池兩端的充電電壓以及所述動態(tài)均衡參考電壓控制對應的所述開關(guān)部分,當所述充電電壓大于等于所述動態(tài)均衡參考電壓時,導通所述開關(guān)部分從而分流相對應的所述充電電流,當所述充電電壓小于所述動態(tài)均衡參考電壓時,關(guān)閉所述開關(guān)部分從而使得相對應的所述充電電流全部流經(jīng)對應的所述鋰電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電壓均衡裝置,其特征在于: 其中,所述均衡參考電壓取得回路包含:對所述總電壓進行分壓的分壓器;把該分壓器輸出的所述動態(tài)平均電壓轉(zhuǎn)換成對應的動態(tài)平均電流的電壓電流轉(zhuǎn)換器;根據(jù)該動態(tài)平均電流取得對應于每一個所述鋰電池的動態(tài)均衡參考電流的電流鏡像器;以及把該動態(tài)均衡參考電流轉(zhuǎn)換成對應的所述動態(tài)均衡參考電壓的電流電壓轉(zhuǎn)換器, 開關(guān)控制部分含有運算放大器,該運算放大器根據(jù)對應的所述充電電壓以及所述動態(tài)均衡參考電壓輸出一個開關(guān)控制信號, 所述開關(guān)部分由電阻以及NMOS管構(gòu)成,所述電阻的一端連接對應的所述鋰電池的高電位端,所述電阻的另一端連接所述NMOS管的漏極,所述NMOS管的源極連接對應的所述鋰電池的低電位端,所述NMOS管的柵極接受所述開關(guān)控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電壓均衡裝置,其特征在于: 其中,所述均衡參考電壓取得回路包含:對所述總電壓進行分壓的分壓器;把該分壓器輸出的所述動態(tài)平均電壓轉(zhuǎn)換成對應的動態(tài)平均電流的電壓電流轉(zhuǎn)換器;根據(jù)該動態(tài)平均電流取得對應于每一個所述鋰電池的動態(tài)均衡參考電流的電流鏡像器;以及把該動態(tài)均衡參考電流轉(zhuǎn)換成對應的所述動態(tài)均衡參考電壓的電流電壓轉(zhuǎn)換器, 開關(guān)控制部分含有開關(guān)控制用比較器,該開關(guān)控制用比較器根據(jù)對應的所述充電電壓以及所述動態(tài)均衡參考電壓輸出一個開關(guān)控制信號, 所述開關(guān)部分由電阻以及PMOS管構(gòu)成,所述電阻的一端連接對應的所述鋰電池的低電位端,所述電阻的另一端連接所述PMOS管的源極,所述PMOS管的漏極連接對應的所述鋰電池的高電位端,所述PMOS管的柵極接受所述開關(guān)控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電池電壓均衡裝置,其特征在于,還具有: 均衡終止判斷回路,根據(jù)所述充電電壓和所述平均電壓中的至少一種電壓以及與所述過充保護閾值相對應而設定的至少一個均衡終止設定閾值,在所述復數(shù)個鋰電池中的任何一個發(fā)生過充時,作出均衡終止判斷并使得所有所述開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池電壓均衡裝置,其特征在于: 其中,所述均衡終止判斷回路由一個均衡終止判斷用比較器和一個使能判斷邏輯電路構(gòu)成, 所述均衡終止判斷用比較器從所述分壓器的輸出端接受與所述動態(tài)平均電壓相對應的對應電壓以及接受所述均衡終止設定閾值,當所述對應電壓大于等于所述均衡終止設定閾值時,輸出均衡終止信號, 所述使能判斷邏輯電路根據(jù)所述均衡終止信號以及發(fā)生所述過充時由外部過充保護電路提供的過充抑制信號,輸出使能不可信號給所述電壓電流轉(zhuǎn)換器的使能端,該電壓電流轉(zhuǎn)換器輸出不使能信號使得所有所述開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池電壓均衡裝置,其特征在于: 其中,所述均衡終止判斷回路由與所述復數(shù)個鋰電池分別相對應的復數(shù)個均衡終止判斷用比較器,一個電平轉(zhuǎn)換邏輯電路和一個使能判斷邏輯電路構(gòu)成, 所述均衡終止判斷用比較器接受與對應的所述鋰電池的所述充電電壓相對應的對應電壓以及接受所述均衡終止設定閾值,當所述對應電壓大于等于所述均衡終止設定閾值時,輸出滿充閾值信號, 所述電平轉(zhuǎn)換邏輯電路的復數(shù)個輸入端分別與所述復數(shù)個所述均衡終止判斷用比較器的輸出端相連接,當所述復數(shù)個所述均衡終止判斷用比較器都輸出滿充閾值信號時,所述電平轉(zhuǎn)換邏輯電路輸出均衡終止信號, 所述使能判斷邏輯電路根據(jù)所述均衡終止信號以及發(fā)生所述過充時由外部過充保護電路提供的過充抑制信號,輸出使能不可信號給所述電壓電流轉(zhuǎn)換器的使能端,該電壓電流轉(zhuǎn)換器輸出不使能信 號使得所有所述開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池電壓均衡裝置,其特征在于: 其中,所述均衡終止判斷回路包含第一均衡終止判斷回路,第二均衡終止判斷回路以及使能判斷邏輯電路, 所述第一均衡終止判斷回路具有與所述復數(shù)個鋰電池分別相對應的復數(shù)個第一均衡終止判斷用比較器以及一個電平轉(zhuǎn)換邏輯電路, 所述第一均衡終止判斷用比較器接受與對應的所述鋰電池的所述充電電壓相對應的第一對應電壓以及接受第一所述均衡終止設定閾值,當所述第一對應電壓大于等于所述第一均衡終止設定閾值時,輸出滿充閾值信號, 所述電平轉(zhuǎn)換邏輯電路的復數(shù)個輸入端分別與所述復數(shù)個所述第一均衡終止判斷用比較器的輸出端相連接,當所述復數(shù)個所述第一均衡終止判斷用比較器都輸出滿充閾值信號時,所述電平轉(zhuǎn)換邏輯電路輸出第一均衡終止信號, 所述第二均衡終止判斷回路含有一個第二均衡終止判斷用比較器, 所述第二均衡終止判斷用比較器從所述分壓器的輸出端接受對應于所述動態(tài)平均電壓的第二對應電壓以及接受第二所述均衡終止設定閾值,當所述第二對應電壓大于等于所述第二均衡終止設定閾值時,輸出第二均衡終止信號, 所述使能判斷邏輯電路根據(jù)所述第一均衡終止信號,所述第二均衡終止信號以及發(fā)生所述過充時由外部過充保護電路提供的過充抑制信號,輸出使能不可信號給所述電壓電流轉(zhuǎn)換器的使能端,該電壓電流轉(zhuǎn)換器輸出不使能信號使得所有所述開關(guān)部分處于關(guān)閉狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池電壓均衡裝置,其特征在于:其中,當所述第一對應電壓以預設比例與相對應的所述鋰電池的所述充電電壓相對應,所述第二對應電壓以所述預設比例與所述動態(tài)平均電壓相對應時,所述第一均衡終止設定閾值小于所述第二均衡終止設定閾值。
【文檔編號】H02J7/00GK103683358SQ201210352886
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】洪誠, 黃乘黃 申請人:株式會社理光
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