充电式电池管理系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及在一种充电式电池管理系统及其方法，其利用一监测单元监测多个电池单元，在所述多个电池单元的电位、电流及温度发生变异时，通过一控制单元控制隔离式的多个储能单元，以在所述电池组充电的同时利用系统整体电能对至少一相对低电位的所述电池单元增流充电而平衡整体电位，提升装置能量转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电能转换调整电路的
，特别涉及一种在利用控制单元控制充电开关以通过独立的储能单元的同时对至少一具低电位的电池单元充电，而达均衡各电池单元电位的。
技术介绍
目前，电动车或油电混合车等绿色交通机具大量采用锂铁电池作为可重复充放电的动能供应电池组，又由于单一锂铁电池的电压一般约为3 4伏特，远远不足于电动车或油电混合车所需的高达100伏特以上的驱动电压，因此，其动能供应电池组势必由多个锂铁电池单元串联而成。然而，常理言之，各电池单元间原本即具有些微的特性差异，例如内阻不同而造成充放电时可容纳及输出的电能不同，再经过多次的反复充放电后将使各电池单元间具有一电压差，造成各电池单元的电位不平衡，降低电池组的性能效率。另外，若电池单元电位过高时，将加速电池老化或烧毁，反之，若电位过低时则造成电池老化损坏。为解决上述问题，在现有技术中可采用以旁路电阻并联耦接具有较高电能的电池单元的方式消耗多余电能而均衡各电池单元的电位，然此种被动式电池电位均衡方式将因电阻耗能而产生热量，造成电池组温度上升而减短使用寿命、降低能量转换效率且不易扩充。
技术实现思路
有鉴于现有技术的问题，本专利技术的主要目的在于，提供一种，使所述多个电池单元同时或单独加速充电而均衡各所述电池单元的电位，达提升电池组转换效率及延缓电池老化的功效；本专利技术的另一·目的在于，避免过充而造成所述电池组损坏；本专利技术的又一目的在于，为避免所述多个电池单元过度放电而造成电池老化；本专利技术的再一目的在于，提升所述电池组的储电效率。为实现上述目的:本专利技术公开的技术方案为:一种充电式电池管理系统，其中，适用以监控利用电源进行充电的一电池组的多个电池单元，且通过独立充电的方式均衡各所述电池单元所储存的电能量,其包含:多个储能单元，是耦接电源及所述电池组，各所述储能单元包含一第一线圈、一磁芯及一第二线圈，各所述第一线圈通过所述磁芯耦合所述第二线圈且串接一第一开关；一监测单元，是电性连接所述多个电池单元，监测所述多个电池单元的电位、电流及温度，并比对所述多个电池单元的电位平衡状态，当所述多个电池单元的其中至少的一相对具有较低电位时，所述监测单兀输出一充电讯号；及 一控制单元，是耦接所述监测单元且通过所述多个第一开关耦接所述多个储能单元，所述控制单元接收所述充电讯号而释放所述电池组的电能以形成一第一电流，且导通对应的所述第一开关，使所述第一电流流入对应的所述第一线圈后，通过所述第一线圈与所述第二线圈的互感效应，产生一增充电流，增加对应的所述电池单元的充电电流量。所述的充电式电池管理系统，其中，更包括一第二开关，是耦接电源、所述多个储能单元及所述控制单元，当所述监测单元测得所述电池组的充电电流过大、电位能达饱合或温度过高时，输出一停电讯号至所述控制单元，使所述控制单元关闭所述第二开关而停止电源供电。所述的充电式电池管理系统，其中，所述第二开关为低功耗且可承受200安培以上工作电流的电子式开关。所述的充电式电池管理系统，其中，更包括一放电防护单元，是耦接所述控制单元及所述电池组，当所述监测单元测得所述多个电池单元的电位状态过低时，输出一异常讯号至所述控制单元，使所述控制单元通过所述放电防护单元停止对所述电池组放电。所述的充电式电池管理系统，其中，各所述第二线圈是通过一第三开关耦接一同步整流元件，使所述储能单元同步整流所述第一电流而充电所述电池单元。本专利技术还公开一种充电式电池管理方法，是所述的充电式电池管理系统监控利用电源进行充电的一电池组的多个电池单元,且通过独立充电的方式均衡各所述电池单元所储电能量的运作方式，其中，其包含下列步骤:以所述监测单元监测所述多个电池单元的电位、电流及温度；比对所述多个电池单元的电位平衡状态；当所述多个电池单元的其中至少的一相对具有较低电位时，所述监测单元输出一充电讯号至所述控制单元；接收所述充电讯号，所述控制单元将释放所述电池组的电能而形成一第一电流，且导通对应的 所述第一开关；及使所述第一电流流入对应的所述第一线圈后，通过所述第一线圈与所述第二线圈的互感效应，产生一增充电流，增加对应的所述电池单元的充电电流量。所述的充电式电池管理方法，其中，所述监测单元监测所述多个电池单元时，更包括下列步骤:当所述监测模组测得所述电池组的充电电流过大、电位能达饱合或温度过高时，输出一停电讯号至所述控制单元；及使所述控制单元关闭所述充电式电池管理系统的一第二开关，停止电源供电。所述的充电式电池管理方法，其中，所述第二开关为低功耗且可承受200安培以上工作电流的电子式开关。所述的充电式电池管理方法，其中，中所述监测单元监测所述多个电池单元时，更包括下列步骤:当所述监测模组测得所述多个电池单元的电位状态过低时，输出一异常讯号至所述控制单元；及使所述控制单元通过所述充电式电池管理系统的一放电防护单元停止对应的所述电池单元放电。所述的充电式电池管理方法，其中，当所述第一电流流入所述第一线圈且通过互感效应而感应至所述第二线圈时，更包括下列步骤:开启所述第二线圈的一第三开关；及 使所述储能单元同步整流电源电压而充电所述电池单元。本专利技术的有益效果在于:通过一监测单元监控利用电源进行充电的一电池组的多个电池单元的电位、电流及温度，且所述监测单元比对所述多个电池单元的电位平衡状态，当所述多个电池单元的其中至少之一相对具有较低电位时，所述监测单元输出一充电讯号至一控制单元。所述控制单元接收所述充电讯号，即而释放所述电池组的电能以形成一第一电流，且导通对应的所述第一开关，使所述第一电流流入对应的所述第一线圈后，通过所述第一线圈与所述第二线圈的互感效应，产生一增充电流，增加对应的所述电池单元的充电电流量。如此，即可通过隔离式的所述多个储能单元使所述多个电池单元同时或单独加速充电而等化各所述电池单元的电位，达提升电池组转换效率及延缓电池老化的功效。并且，为避免过充而造成所述电池组损坏，本专利技术的更在所述监测单元测得所述电池组的充电电流过大、电位能达饱合或温度过高而输出一停电讯号至所述控制单元时，通过所述控制单元关闭耦接于电源、所述控制单元与所述多个储能单元间的一第二开关而停止电源供电，且所述第二开关为低功耗且可承受200安培以上工作电流的电子式开关另一方面，为避免所述多个电池单元过度放电而造成电池老化,本专利技术的更在所述监测单元测得所述多个电池单元的电位状态过低而输出一异常讯号至所述控制单元时，使所述控制单元通过一放电防护单元停止所述电池组放电。再者，为提升所述电池组的储电效率，各所述第二线圈通过一第三开关耦接一同步整流元件，使所述储能单元同步整流所述第一电流而充电所述电池单元，且所述第三开关可为一金氧半导体场效·应晶体管。或者，各所述第一线圈可串接一二极管，以非同步整流所述第一电流。附图说明图1为本专利技术较佳实施例的第一实施形态的电路示意图；图2为本专利技术较佳实施例的第二实施形态的电路示意图；图3为本专利技术较佳实施例的流程图。附图标记说明:3_充电式电池管理系统；30_储能单元；301-第一线圈；302_磁芯；303_第二线圈；304_第一开关；305_第三开关；31_监测单元；32_控制单元；33_第二开关；34_放电防护单元；35_同步整流元件；4_电池组；40_电池单元山-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电式电池管理系统，其特征在于，适用以监控利用电源进行充电的一电池组的多个电池单元，且通过独立充电的方式均衡各所述电池单元所储存的电能量，其包含：多个储能单元，是耦接电源及所述电池组，各所述储能单元包含一第一线圈、一磁芯及一第二线圈，各所述第一线圈通过所述磁芯耦合所述第二线圈且串接一第一开关；一监测单元，是电性连接所述多个电池单元，监测所述多个电池单元的电位、电流及温度，并比对所述多个电池单元的电位平衡状态，当所述多个电池单元的其中至少的一相对具有较低电位时，所述监测单元输出一充电讯号；及一控制单元，是耦接所述监测单元且通过所述多个第一开关耦接所述多个储能单元，所述控制单元接收所述充电讯号而释放所述电池组的电能以形成一第一电流，且导通对应的所述第一开关，使所述第一电流流入对应的所述第一线圈后，通过所述第一线圈与所述第二线圈的互感效应，产生一增充电流，增加对应的所述电池单元的充电电流量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳原，皮尔珍贝尼，
申请(专利权)人：李佳原，
类型：发明
国别省市：