[发明专利]电池/电容组均流控制电路

说明书

技术领域

 本发明涉及一种单体电池电容装配成电池电容组的串联和并联的方法，尤其适用于多只单体电池及电容串联和并联的大型电池组及电容组的串联和并联结构。

背景技术

 目前电池组中电池的并联方法都是通过电池单体的直接并联，这种连接形式存在着以下几个问题：

（1）由于电池单体的内阻及容量的差异，导致电池在充放电的过程中存在严重的不均压不均流现象；

（2）由于电池个体的差异而造成的并联不均流问题导致某一个电池一直工作在过载状态，从而加速了电池单体寿命的衰减；

（3）如果一个电池短路，整个并联的模组将全部失效。

电容组通常也是将若干电容单体进行并联，因此同样存在着上述问题。

基于此，本发明人对现有电池组及电容组中电池/电容单体的并联形式进行改进，本案由此产生。

发明内容

 本发明的目的，在于提供一种电池/电容组均流控制电路，其可规避单体由于容量或内部等效阻抗上的差异而造成的在充电或放电过程中的电流不均衡问题，规避当多个单体并联时由于某个单体失效而造成的整个电池/电容组失效，同时可以通过对串联开关的控制抑制在充电和放电过程中的冲击电流过大的问题，从而提高电池/电容组的寿命。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种电池/电容组均流控制电路，所述电池/电容组由至少一个单体相互并联而成，还包括控制器、开关和电流采样器，其中，开关的数量不少于单体的数量，所述开关的功率端子与单体串联，而开关的控制极连接控制器，通过控制极进行开关及开通占空比的控制；电流采样器的数量与单体的数量相同，并与单体一一对应进行串联，且电流采样器的信号端子与控制器连接，根据电流控制开关的动作。

上述单体是电池单体、电容单体或电池单体与电容单体混合连接的混合模组。

上述电池单体是单个电池、相互串联或并联的至少两个电池或混合连接的电池包。

上述电容单体是单个电容、相互串联或并联的至少两个电容或混合连接的电容包。

上述开关是机械开关或电子开关。

通过对串联开关的控制抑制电池/电容在充电和放电过程中的冲击电流过大的问题。

上述开关可以工作在直接导通状态，也可以工作在由电池包或电池单体的控制系统进行控制的闭环调整占空比状态。

由多个电池单体并联后的电池包可以通过串联功率开关后进行更大规模的电池包的并联及串联进行组包。

外部控制系统可以根据电池单体的差异及采样信号的分析进行优化处理，对不同的单体采用不同驱动及控制策略以达到最佳的充放电状态延长电池或电容寿命。

串联在单体中的开关可以工作在如下三种工作状态：开关状态、闭环调节特定占空比状态和线性调节状态。

采用上述方案后，本发明彻底改变了传统对电池或者电容并联时对单体一致性的依赖，从根本上解决了因电池一致性差造成不均流直接并联电池损坏的顽疾，从而让每一节电池都能把其最大能力存储和释放出来，从而提高了电池或电容系统的利用效率。此外，如果某一个电池损害，开关自动将其从系统中剥离，从而极大提高电池组的可靠性，同时通过对串联开关的控制可以较大地降低电池再充电和放电过程中浪涌电流对电池和电容的冲击，提高系统的可靠性。通过对电池内部的开关可以有效地控制不同电池或者电容的等效阻抗，电池可以很方便地将若干个电池并联在一起并实行单体电池或者电容的均流，从而极大地降低对电池的一致性的依赖，提升系统的可靠性。

附图说明

 图1是本发明第一实施例的示意图；

图2是本发明第二实施例的示意图；

图3是本发明第三实施例的示意图；

图4是本发明第四实施例的示意图。

具体实施方式

 以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明提供一种电池/电容组均流控制电路，所述电池/电容组由至少一个单体相互并联而成，其中，所述单体可以是电池单体，该电池单体可以是单个电池，也可以是由至少两个电池串联或并联而成，甚至是由多个电池通过串联和并联混合连接而成的电池包；单体可以是电容单体，所述单体电容可以是单个电容，也可以是由至少两个电容串联或并联而成，或是由多个电容通过串联和并联混合连接而成的电容包；所述单体还可以是由前述电池单体和电容单体通过串联和并联混合连接而成的混合模组。