[发明专利]单元平衡电路及具有其的电池组

说明书

本申请要求于2012年8月13号提交到韩国知识产权局的第10-2012-0088411号韩国专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及一种单元平衡电路(cell balancing circuit)及一种具有其的电池组，更具体地说，本发明涉及一种能够防止由于单元平衡操作使电池单元进一步劣化的单元平衡电路及一种具有该单元平衡电路的电池组。

背景技术

随着诸如蜂窝电话和笔记本计算机的便携式电子装置的发展，已经积极地进行对可再充电二次电池的研究。具体地说，已经开发了不同种类的二次电池，例如，镍镉电池、铅蓄电池、镍金属氢化物(NiMH)电池、锂聚合物电池、金属锂电池以及锌-空气蓄电池。这种二次电池与电路结合以构成电池组，并且通过电池组的外部端子执行充电和放电。

发明内容

实施例涉及一种单元平衡电路，所述单元平衡电路包括：多个电池单元，串联地结合；平衡开关，每个平衡开关与相应的电池单元并联结合；平衡电阻器，每个平衡电阻器与相应的电池单元串联结合；平衡控制器，独立地控制平衡开关，使得电池单元通过平衡电阻器放电；以及正温度系数(PTC)元件，每个PTC元件相邻于对应的平衡电阻器定位并电结合到与相应的平衡电阻器串联结合的相应的平衡开关。

每个平衡开关可包括具有栅电极的N型场效应晶体管(FET)，从而设置有多个FET和多个栅电极。

每个FET可包括结合到相应的电池单元的负极(-)端子的源电极和通过相应的平衡电阻器结合到相应的电池单元的正极端子(+)的漏电极。

平衡控制器可通过PTC元件将控制信号施加到每个FET的栅电极。

PTC元件的第一端子可分别结合到FET的栅电极。PTC元件的第二端子可结合到平衡控制器。

每个PTC元件可被布置为与相应的平衡电阻器所设置的方向平行，从而与相应的平衡电阻器相邻地定位。

单元平衡电路可串联结合在相应的电池单元和相应的平衡开关之间。

实施例还涉及一种电池组，所述电池组包括串联结合的多个电池单元以及保护电路，所述保护电路包括：外部端子，与电池单元并联结合；充电元件和放电元件，串联结合在电池单元和外部端子之间的高电流路径上；单元平衡电路，与电池单元、充电元件和放电元件并联结合；以及控制器，结合到单元平衡电路。保护电路安装在与电池单元的上部相邻地定位的印刷电路板的上表面上。为单元平衡电路设置的正温度系数(PTC)元件形成在印刷电路板的下表面上，从而与相应的电池单元进行表面接触。

单元平衡电路可包括：平衡开关，每个平衡开关与相应的电池单元并联结合；平衡电阻器，每个平衡电阻器与相应的电池单元串联结合；以及平衡控制器，独立地控制平衡开关，使得电池单元通过平衡电阻器放电。每个PTC元件可相邻于相应的平衡电阻器定位，并且可电结合到与相应的平衡电阻器串联结合的相应的平衡开关。

每个平衡开关可包括具有栅电极的N型场效应晶体管(FET)，从而设置多个FET和多个栅电极。

每个FET可具有结合到相应的电池单元的负极(-)端子的源电极以及通过相应的平衡电阻器结合到相应的电池单元的正极(+)端子的漏电极。

平衡控制器可通过相应的PTC元件将控制信号施加到每个FET的栅电极。

PTC元件的第一端子可结合到相应的FET的栅电极。PTC元件的第二端子结合到平衡控制器。

PTC元件和与其对应的平衡电阻器可利用置于二者之间的印刷电路板处于彼此叠置的关系。

每个平衡电阻器可串联结合在相应的电池单元和相应的平衡开关之间。

附图说明

通过参照附图对示例性实施例的详细描述，特征对本领域普通技术人员将变得清楚，在附图中：

图1示出了示出根据实施例的单元平衡电路的电路图。

图2示出了示出具有图1中所示的单元平衡电路的电池组的电路图。

图3示出了示出根据实施例的电池组的构造的示意图。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，它们可以以不同的形式实施，而不应被解释为局限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且这些实施例将把示例性的实施方式充分地传达给本领域技术人员。

在附图中，为了示出的清楚，可夸大层和区域的尺寸。同样的标号始终表示同样的元件。