[实用新型]电池/电容组串联逃逸电路

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种单体电池或电容装配成电池电容组的串联的方法，尤其适用于多只单体电池及电容串联的大型电池组结构。

背景技术

 如图1所示：这种n个电池V10、V20、……、V(n-1)0、Vn0或者电容的连接方式为传统的串联方式，这种串联方式可靠性较差，当任何一个电池或者电容没有电能输出能力而其内阻又较高时，会导致整个供电系统的失效，即便其他的电池或者电容都完好的情况下，其中一个电池一旦失效，系统将立即失效。

目前电池/电容组中的串联方法都是通过电池/电容单体的直接串联，或者给每个单体并联一个单向导通的二极管，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及外部环境的差异，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）对于没有并联二极管的电池/电容组串联，如果一个电池开路，整个串联的模组将全部失效；

（4）对于有并联二极管的电池/电容组串联电路，如果流过二极管的电流过大，在二级管上将产生较大的功耗，从而将导致系统效率及可靠性的降低，一旦并联二极管烧坏，整个电池电容组将会失效。

电容组通常也是将若干电容单体进行并联组成，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/电容单体的串联形式进行改进，从而使每个电池/电容组能够低功耗安全逃逸，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种电池/电容组串联逃逸电路，其可规避由于串联的电池/电容单体由于开路或者由于内阻较大而导致的并联二极管发热而导致整个电池/电容组失效，从而延长电池/电容组的寿命。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种电池/电容组串联逃逸电路，所述电池/电容组由至少一个单体相互串联而成；所述逃逸电路包括控制器、开关和并联二极管，其中，开关的数量等于单体的数量，所述开关的功率端子与单体并联，而开关的控制极连接控制器，通过控制极进行开关开通和关断的控制；并联二极管的数量与单体的数量相同，并与单体一一对应进行并联，且控制器的采样端子与并联二极管的两端相连，根据流过并联二极管的电流方向控制开关的开通和关断。

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由三极管、MOSFET、IGBT、JFET、可控硅等电子元件组成的电子开关。

通过对串联开关的控制抑制当电池/电容组在并联二极管导通时功耗过大的问题。

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。

通过对并联开关的控制抑制当电池/电容组在内阻过大而导致的整个电池或电容组的失效问题。

控制电路将根据并联二极管的导通状态来开通和关断与二极管并联的开关。

并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。

上述并联二极管是与开关并联的独立二极管或开关体内寄生二极管。

采用上述方案后，本实用新型彻底改变了传统对电池或者电容串联时对单体一致性的依赖，从根本上解决了当电池组或电容组损坏的顽疾，从而让每一个电池或电容单体都能根据外部的情况安全逃逸，从而提高了电池或电容系统的利用效率可靠性。此外，如果某一个电池损害或者内阻突然增大，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，同时通过对开关的控制可以较大地减少并联二极管上的功耗，从而提高系统的可靠性；通过对电池组或电容组并联的开关可以有效地减少流过并联二极管的电流，从而提高系统的可靠性。

附图说明

 图1是传统的电池组的串联示意图；

图2是本实用新型第一实施例的示意图；

图3是本实用新型第二实施例的示意图；

图4是本实用新型第三实施例的示意图。

具体实施方式

 以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。