专利名称：一种14节串联充电电池组均衡电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在14节串联充电电池组中主动均衡各单体电池剩余电量的电路。该电路从14节充电电池串联组成的整组电池取能量，通过一个隔离型开关电源和一个开关网络对14节串联充电电池组中的某一节单体充电电池进行有选择的充电，从而调节各单体电池中的剩余电量。
背景技术：
充电电池，如锂电池等，在串联成组使用时，由于受生产工艺，环境因素的影响，各单体电池的剩余电量不可能完全一致。这种不一致性会导致充电电池组在长期使用时放电时间缩短，充电时间加长，以及循环寿命降低。目前，为了克服这种不一致性，普遍采用电阻放电式的被动均衡方法。这种方法是在各单体电池上并联一个开关和电阻，在充电时通过电阻对充电电流分流的方式提高一致性。这种被动均衡方法存在能量浪费，均衡效率低、和发热量大等缺点。
发明内容
为了克服现有电池组被动均衡方法存在的能量浪费，均衡效率低、和发热量大等缺点，本发明提供一种主动均衡电路，采用隔离型开关电源和开关网络，通过能量转移的方式来均衡14节串联充电电池组中各单体电池的剩余电量。本发明解决其技术问题所采用的技术方案:串联电池组中电池Cell I的负极连接开关 SI，电池 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 的正极分别连接开关 S9、S2、S10、S3、Sll、S4、S12、S5、S13、S6、S14、S7、S15、S8。开关 S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8 的另一端相连，并连接开关S16和S19。开关S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15的另一端相连，并连接开关S17和S18。开关S16和S17的另一端连接隔离型开关电源PS的负极输出端0UT-，开关S18和S19的另一端连接开关S20，开关S20的另一端连接隔离型开关电源PS的正极输出端OUT+。隔离型开关电源PS的正极输入端IN+连接电池Cell 14的正极，负极输入端IN-连接电池Cell I的负极。本发明的有益效果是在充电和放电过程中，通过能量转移的方式对任意一节单体电池进行电量补充。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的原理图。图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 是串联的 14 节电池。S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、Sll、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S20 是开关。PS 是隔离型开关电源，IN+是PS的正极输入端，IN-是PS的负极输入端，OUT+是PS的正极输出端，OUT-是PS的负极输出端。输入端IN+和IN-与输出端OUT+和OUT-完全隔离。PS从整个电池组吸收能量，从输出端OUT+和OUT-输出均衡充电电流。
具体实施例方式图1中，串联电池组中电池Cell I的负极连接开关SI，电池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 的正极分别连接开关 S9、S2、S10、S3、Sll、S4、S12、S5、S13、S6、S14、S7、S15、S8。开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8的另一端相连，并连接开关S16和S19。开关S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15的另一端相连，并连接开关S17和S 18。开关S 16和S 17的另一端连接隔离型开关电源PS的负极输出端0UT-，开关S18和S19的另一端连接开关S20，开关S20的另一端连接隔离型开关电源PS的正极输出端OUT+。隔离型开关电源PS的正极输入端IN+连接电池Cell 14的正极，负极输入端IN-连接电池Cell I的负极。PS是隔离型开关电源，其输入端IN+和IN-与输出端OUT+和OUT-完全隔离。隔离型开关电源PS从整个电池组吸收能量，从输出端OUT+和OUT-输出均衡充电电流。对电池Cell I进行均衡充电时，首先接通开关S9、S1、S18、和S16，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell I进行均衡充电。对电池Cell 2进行均衡充电时，首先接通开关52、59、519、和517，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 2进行均衡充电。对电池Cell3进行均衡充电时，首先接通开关S10、S2、S18、和S16，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 3进行均衡充电。对电池Cell4进行均衡充电时，首先接通开关S3、S10、S19、和S17，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 4进行均衡充电。对电池Cell 5进行均衡充电时，首先接通开关S11、S3、S18、和S16，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 5进行均衡充电。对电池Cell 6进行均衡充电时，首先接通开关S4、S11、S19、和S17，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 6进行均衡充电。对电池Cell7进行均衡充电时，首先接通开关S12、S4、S18、和S16，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 7进行均衡充电。对电池Cell 8进行均衡充电时，首先接通开关S5、S12、S19、和S17，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 8进行均衡充电。对电池Cell 9进行均衡充电时，首先接通开关S13、S5、S18、和S16，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 9进行均衡充电。对电池Cell 10进行均衡充电时，首先接通开关56、513、519、和517，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 10进行均衡充电。对电池Cell 11进行均衡充电时，首先接通开关314、56、518、和516，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 11进行均衡充电。对电池Cell 12进行均衡充电时，首先接通开关37、514、519、和517，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 12进行均衡充电。
对电池Cell 13进行均衡充电时，首先接通开关315、57、518、和516，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 13进行均衡充电。对电池Cell 14进行均衡充电时，首先接通开关58、515、519、和517，其他开关保持关断状态，然后接通开关S20，隔离型开关电源PS对电池Cell 14进行均衡充电。
权利要求
1.一种14节串联充电电池组均衡电路，其特征是:串联电池组中电池Cell I的负极连接开关 SI，电池 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 的正极分别连接开关 S9、S2、S10、S3、S11、S4、S12、S5、S13、S6、S14、S7、S15、S8。
2.根据权利要求1所述的14节串联充电电池组均衡电路，其特征是:开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8的另一端相连，并连接开关S16和S19。
3.根据权利要求1所述的14节串联充电电池组均衡电路，其特征是:开关S9、S10、SlU S12、S13、S14、S15的另一端相连，并连接开关S17和S18。
4.根据权利要求1所述的14节串联充电电池组均衡电路，其特征是:开关S16和S17的另一端连接隔离型开关电源PS的负极输出端OUT-，开关S18和S19的另一端连接开关S20，开关S20的另一端连接隔离型开关电源PS的正极输出端OUT+。
5.根据权利要求1所述的14节串联充电电池组均衡电路，其特征是:隔离型开关电源PS的正极输入端IN+连接电池Cell 14的正极，负极输入端IN-连接电池Cell I的负极。
全文摘要
一种在14节串联充电电池组中均衡各单体电池剩余电量的电路。该电路从14节串联充电电池组取能量，通过一个隔离型开关电源和一个开关网络对串联充电电池组中的某一节单体充电电池进行有选择的充电，从而调节各单体电池中的剩余电量。
文档编号H02J7/00GK103199570SQ201210002438
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者赵恩海 申请人:赵恩海