專利名稱：一種14節串聯充電電池組均衡電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在14節串聯充電電池組中主動均衡各單體電池剩余電量的電路。該電路從14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14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余電量。
背景技術：
充電電池，如鋰電池等，在串聯成組使用時，由于受生產工藝，環境因素的影響，各單體電池的剩余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，普遍采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并聯一個開關和電阻，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，本發明提供一種主動均衡電路，采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14節串聯充電電池組中各單體電池的剩余電量。本發明解決其技術問題所采用的技術方案:串聯電池組中電池Cell I的負極連接開關 SI，電池 Cell UCell 2,Cell 3,Cell 4,Cell 5,Cell 6,Cell 7,Cell 8,Cell 9、Cell 10、Cell ll、Cell 12、Cell 13、Cell 14 的正極分別連接開關 S9、S2、S10、S3、Sll、S4、S12、S5、S13、S6、S14、S7、S15、S8。開關 S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8 的另一端相連，并連接開關S16和S19。開關S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15的另一端相連，并連接開關S17和S18。開關S16和S17的另一端連接隔離型開關電源PS的負極輸出端0UT-，開關S18和S19的另一端連接開關S20，開關S20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Cell 14的正極，負極輸入端IN-連接電池Cell I的負極。本發明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。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明的原理圖。圖1 中，Cell UCell 2、Cell 3、Cell 4、Cell 5、Cell 6、Cell 7、Cell 8、Cell
9,Cell 10, Cell IUCell 12,Cell 13, Cell 14 是串聯的 14 節電池。S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、Sll、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S20 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。
具體實施例方式圖1中，串聯電池組中電池Cell I的負極連接開關SI，電池Cell UCell 2,Cell3,Cell 4,Cell 5,Cell 6,Cell 7,Cell 8,Cell 9,Cell 10,Cell IUCell 12,Cell 13、Cell 14 的正極分別連接開關 S9、S2、S10、S3、Sll、S4、S12、S5、S13、S6、S14、S7、S15、S8。開關S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8的另一端相連，并連接開關S16和S19。開關S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15的另一端相連，并連接開關S17和S 18。開關S 16和S 17的另一端連接隔離型開關電源PS的負極輸出端0UT-，開關S18和S19的另一端連接開關S20，開關S20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Cell 14的正極，負極輸入端IN-連接電池Cell I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Cell I進行均衡充電時，首先接通開關S9、S1、S18、和S16，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell I進行均衡充電。對電池Cell 2進行均衡充電時，首先接通開關52、59、519、和517，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 2進行均衡充電。對電池Cell3進行均衡充電時，首先接通開關S10、S2、S18、和S16，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 3進行均衡充電。對電池Cell4進行均衡充電時，首先接通開關S3、S10、S19、和S17，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 4進行均衡充電。對電池Cell 5進行均衡充電時，首先接通開關S11、S3、S18、和S16，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 5進行均衡充電。對電池Cell 6進行均衡充電時，首先接通開關S4、S11、S19、和S17，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 6進行均衡充電。對電池Cell7進行均衡充電時，首先接通開關S12、S4、S18、和S16，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 7進行均衡充電。對電池Cell 8進行均衡充電時，首先接通開關S5、S12、S19、和S17，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 8進行均衡充電。對電池Cell 9進行均衡充電時，首先接通開關S13、S5、S18、和S16，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 9進行均衡充電。對電池Cell 10進行均衡充電時，首先接通開關56、513、519、和517，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 10進行均衡充電。對電池Cell 11進行均衡充電時，首先接通開關314、56、518、和516，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 11進行均衡充電。對電池Cell 12進行均衡充電時，首先接通開關37、514、519、和517，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 12進行均衡充電。
對電池Cell 13進行均衡充電時，首先接通開關315、57、518、和516，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 13進行均衡充電。對電池Cell 14進行均衡充電時，首先接通開關58、515、519、和517，其他開關保持關斷狀態，然后接通開關S20，隔離型開關電源PS對電池Cell 14進行均衡充電。
權利要求
1.一種14節串聯充電電池組均衡電路，其特征是:串聯電池組中電池Cell I的負極連接開關 SI，電池 Cell UCell 2,Cell 3, Cell 4, Cell 5,Cell 6, Cell 7, Cell 8,Cell9,Cell 10,Cell IUCell 12,Cell 13,Cell 14 的正極分別連接開關 S9、S2、S10、S3、S11、S4、S12、S5、S13、S6、S14、S7、S15、S8。
2.根據權利要求1所述的14節串聯充電電池組均衡電路，其特征是:開關S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8的另一端相連，并連接開關S16和S19。
3.根據權利要求1所述的14節串聯充電電池組均衡電路，其特征是:開關S9、S10、SlU S12、S13、S14、S15的另一端相連，并連接開關S17和S18。
4.根據權利要求1所述的14節串聯充電電池組均衡電路，其特征是:開關S16和S17的另一端連接隔離型開關電源PS的負極輸出端OUT-，開關S18和S19的另一端連接開關S20，開關S20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1所述的14節串聯充電電池組均衡電路，其特征是:隔離型開關電源PS的正極輸入端IN+連接電池Cell 14的正極，負極輸入端IN-連接電池Cell I的負極。
全文摘要
一種在14節串聯充電電池組中均衡各單體電池剩余電量的電路。該電路從14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余電量。
文檔編號H02J7/00GK103199570SQ201210002438
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者趙恩海 申請人:趙恩海