一種可實現(xiàn)相鄰電池間電能智能轉移的電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電路，其可以將任意相鄰電池間的電量進行智能的轉移從而達到電池間能量均衡的目的。
【背景技術】
[0002]隨著電池技術的發(fā)展和節(jié)能環(huán)保的重視和普及，蓄電池具有廣泛的應用領域，如電動汽車、通信、UPS、電動助力車、電動工具、新能源存儲等領域，因此蓄電池和蓄電池組性能的優(yōu)劣直接影響著這些行業(yè)的發(fā)展。
[0003]由于單體電池電壓一般很小，在很多應用場合依然需要多組電池串聯(lián)使用，以達到足夠的輸出電壓和輸出功率。
[0004]大量研究表明:電池組有效容量受到最小容量的電池單體的限制，電池組中各單體電池之間存在不一致性，隨著連續(xù)的充放電循環(huán)將使某些單體電池的容量加速衰減，不一致性加劇。
[0005]在沒有均衡措施的情況下，只是靠提高充電電壓過充或過放進行被動均衡的串聯(lián)電池組，其壽命遠小于單體電池的壽命。

【發(fā)明內容】

[0006]為了克服上述因為電池組中各個單體電池之間容量不均衡而影響電池壽命的問題，本實用新型提出一種新的電路，該電路通過CPU控制板控制每個單體電池周圍的電路來實現(xiàn)相鄰電池間電能相互轉移最終達到兩個電池電能均衡的目的。
[0007]本實用新型解決問題所采用的技術方案是:
[0008]在每個單體電池上附加一個電路，當充電或者放電過程中相鄰電池電能不均衡時，通過CPU控制板控制電能較高的電池周圍電路開啟，給電路中儲能電感進行充電，即該電池對儲能電感放電，直到儲能電感充滿電能為止，CPU控制板關閉前面電路并開啟另外一個電路，將儲能電感電能釋放給電能較低的電池，反復上述過程直到相鄰電池的電能達到相等，從而實現(xiàn)相鄰電池間電能智能轉換而達到均衡的目的。
[0009]本實用新型包括BAT1、BAT2、Ql、Q2、D1、D2、L和CPU控制板。
[0010]所述的BATl和BAT2是電池組中的任意兩節(jié)相鄰的單體電池，所述的Ql和Q2是開關電源中普遍使用的開關管，所述的Dl和D2是開關電源中普遍使用的導通二極管，所述的L是電感，可用做電路中作為儲能和釋放電能的作用。
[0011]BATl、Q1、D1、L根據(jù)圖中的連接方式可以組成一個簡單的BUCK電路，BAT2、Q2、D2、L根據(jù)圖中的連接方式可以組成一個簡單的BOOST電路，兩種電路都可以實現(xiàn)DC/DC的開關直流降壓或升壓的轉換，可以消耗單體電池的電能儲存于電路中的電感里。
[0012]所述的CPU控制板即為一個控制單元，現(xiàn)在其技術相當成熟，運用其采集功能和控制功能，采集圖中電路電壓點U0、U1、U2的數(shù)值，通過給開關管發(fā)送脈沖信號來實現(xiàn)控制電路開啟和關閉的功能。
[0013]本實用新型設計的有益效果是采用簡單的電路分別并在每個單體電池上，通過CPU控制板檢測電池并且控制電路，設計簡單，控制方便，還提高電池成組運用技術，改善電池組工作環(huán)境和使用工況，使電池在使用中進行維護和保養(yǎng)，有效提高電池組的使用壽命O
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型電路系統(tǒng)連接示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0016]如圖1所示，一種可實現(xiàn)相鄰電池間電能智能轉移的電路由單體電池BAT1、單體電池BAT2、開關管Ql、開關管Q2、導通二極管Dl、導通二極管D2、電感L和CPU控制板組成。
[0017]該電路中單體電池BATl的正極連接在開關管Ql的發(fā)射極上，開關管Ql的集電極與電感L的一端相連接，導通二極管Dl并聯(lián)接在開關管Ql的發(fā)射極和集電極上，開關管Ql的基極接收來之CPU控制板的脈沖控制信號1，電感L的另一端連接上單體電池BATl的負極，如此形成一個BUCK電路。
[0018]同樣，該電路中單體電池BAT2的負極連接在開關管Q2的發(fā)射極上，開關管Q2的集電極與電感L的一端相連接，導通二極管D2并聯(lián)接在開關管Q2的發(fā)射極和集電極上，開關管Q2的基極接收來之CPU控制板的脈沖控制信號2，電感L的另一端連接上單體電池BAT2的正極，如此形成一個BOOST電路。
[0019]上述BUCK電路與BOOST電路通過電感L連接成圖1所示電路。
[0020]CPU控制板始終對電池組中單體電池的電壓進行檢測，如圖1中相鄰電池BATl和BAT2的電壓點UO、UU U2，UO和Ul的差值UOl即為單體電池BATl的電壓值，同樣，Ul和U2的差值U12即為單體電池BAT2的電壓值。
[0021]當CPU控制板檢測出BATl的電壓大于BAT2的電壓，即U01> U12，證明BATl的電能較多，此時CPU控制板檢發(fā)出一個控制信號I到開關管Ql的基極，BUCK電路將會將BATl的電能釋放儲存在電感L上，直到電感L儲電滿為止，CPU控制板中斷控制信號1，發(fā)出控制信號2到開關管Q2的基極，BOOST電路將會將電感L上儲存的電能向BAT2充。
[0022]同理，如果CPU控制板檢測出BATl的電壓小于BAT2的電壓，即U01〈 U12，證明BAT2的電能較多，此時CPU控制板檢發(fā)出一個控制信號2到開關管Q2的基極，BOOST電路將會將BAT2的電能釋放儲存在電感L上，直到電感L儲電滿為止，CPU控制板中斷控制信號2，發(fā)出控制信號I到開關管Ql的基極，BUCK電路將會將電感L上儲存的電能向BATl充。
[0023]上述兩種可能的過程都是實現(xiàn)了兩個相鄰的且電能不均衡的電池間電能的轉移，如此反復，直到兩電池電能相互均衡。
[0024]多組電池的串聯(lián)使用，如果電池間電能不均衡將產生有的電池充電時過充有的充不滿，這樣對電池來說不安全，直接關系到電池使用的安全性、使用的壽命和使用性能，本實用新型正是有效地解決了上述問題，而且電路技術簡單方便、易實現(xiàn)、可靠性高且成本低。
【主權項】
1.一種可實現(xiàn)相鄰電池間電能智能轉移的電路，包括單體電池BAT1、單體電池BAT2、開關管Q1、開關管Q2、導通二極管D1、導通二極管D2、電感L和CPU控制板，其特征在于:單體電池BATl的正極連接在開關管Ql的發(fā)射極上，開關管Ql的集電極與電感L的一端相連接，導通二極管Dl并聯(lián)接在開關管Ql的發(fā)射極和集電極上，開關管Ql的基極接收來之CPU控制板的脈沖控制信號1，電感L的另一端連接上單體電池BATl的負極，如此形成一個BUCK電路；單體電池BAT2的負極連接在開關管Q2的發(fā)射極上，開關管Q2的集電極與電感L的一端相連接，導通二極管D2并聯(lián)接在開關管Q2的發(fā)射極和集電極上，開關管Q2的基極接收來之CPU控制板的脈沖控制信號2，電感L的另一端連接上單體電池BAT2的正極，如此形成一個BOOST電路；上述的BUCK電路和BOOST電路通過電感L連接形成一個能夠實現(xiàn)相鄰電池間電能相互轉移最終達到電池電能均衡的電路。
【專利摘要】本實用新型公開了一種可實現(xiàn)相鄰電池間電能智能轉移的電路，包括單體電池BAT1、單體電池BAT2、開關管Q1、開關管Q2、導通二極管D1、導通二極管D2、電感L和CPU控制板；本實用新型實現(xiàn)了相鄰電池間電能相互轉移最終達到電池電能均衡的效果，增加了電池使用安全性、使用壽命和使用性能。
【IPC分類】H02J7-00
【公開號】CN204271709
【申請?zhí)枴緾N201420839339
【發(fā)明人】萬鴻浩, 張龍璠, 楊曉川
【申請人】南京中港電力科技有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年12月26日