电池组智能管理电路及电池组智能管理系统

摘要

本发明公开了一种电池组智能管理电路及电池组智能管理电路系统。该电池组智能管理电路包括串联设置的两个以上电池单元，每一电池单元的一极依次经串联设置的一第三开关和一第一开关与一降压稳压电路的一个输出端口及一冗余电池单元的一极电连接，另一极经一第二开关与所述降压稳压电路的另一个输出端口及所述冗余电池单元的另一极电连接。该电池组智能管理电路系统包括前述电池组智能管理电路。进一步的，所述第一开关、第二开关和第三开关均采用可控开关，并由一控制单元控制。本发明能实现电池组的有效管理，特别是能实现平滑的切换均衡和高效的浮充均衡。

主权项

一种电池组智能管理电路，包括串联设置的两个以上电池单元，其特征在于，每一电池单元的一极依次经串联设置的一第三开关和一第一开关与一降压稳压电路的一个输出端口及一冗余电池单元的一极电连接，另一极经一第二开关与所述降压稳压电路的另一个输出端口及所述冗余电池单元的另一极电连接；其中，所述第一开关、第二开关和第三开关均采用可控开关，所述电池组智能管理电路还与至少用以控制前述第一开关、第二开关和第三开关的控制单元连接，设所述电池组智能管理电路包含由N个电池单元串联构成的电池组，N为大于或等于2的正整数，且设每一电池单元的额定充电电压为ε，则所述电池组智能管理电路至少具有如下工作模式：(1)切换模式：将所有第一开关与第二开关均打开，其中，对于第i个电池单元，i为1～N中的任一正整数，首先切断所述电池组智能管理电路与降压稳压电路的连接，而将冗余电池接入所述电池组智能管理电路，其次闭合与该第i个电池单元配合的第一开关和第二开关，再打开与该第i个电池单元配合的第三个开关，实现将该第i个电池单元旁路；(2)选择性充电模式：a.选定所述电池组中连续的m个电量不满的电池单元形成电池串，并使降压稳压电路输出的充电电压(Voutput)等于mε，且至少将与所述电池串中的m个电池单元配合的第三开关均闭合，而将除了与所述电池串中的第一个电池单元配合的第一开关和与所述电池串中的最后一个电池单元配合的第二开关之外的所有第一开关和第二开关均打开，使所述电池串中的所有电池单元都处于充电状态，其中，1≤m≤N，m为正整数；b.对于冗余电池：首先将所有第一开关和第二开关均打开，其次使降压稳压电路输出的充电电压(Voutput)等于ε，然后将冗余电池接入所述电池组智能管理电路，实现对冗余电池的充电；(3)均衡管理模式：Ⅰ、充电均衡模式，包括：①切断所述电池组智能管理电路与冗余电池的连接，并将除了与第一个电池单元配合的第一开关和与第N个电池单元配合的第二开关之外的所有第一开关和第二开关均打开，以及，将所有第三开关均闭合，同时使降压稳压电路输出的充电电压(Voutput)等于Nε，则电池组内的所有电池单元全部进入充电状态；②若电池组中有电池单元充满，则选定电池组中连续的m个电量不满的电池单元形成电池串，进入前述步骤(2)a所述的选择性充电模式，直至所述选定电池串中有任一电池单元充满，则另外选取连续的m个电量不满的电池单元重新形成电池串,重复此过程，直至所有的电池单元都被充满；③进入前述步骤(2)b所述的选择性充电模式，完成对冗余电池的充电；Ⅱ、放电均衡模式，包括：切断所述电池组智能管理电路与降压稳压电路的连接，而将冗余电池和负载接入所述电池组智能管理电路，以及，将所有第一开关和第二开关均打开，并将所有第三开关均闭合，使电池组向负载供电；实时监测每一电池单元的电压及电流，计算出每一电池单元的电量，且每隔一设定时间段比较一次所有电池单元的电量，并按照步骤(1)的操作将电量最小的一个电池单元以冗余电池替代，直至任一电池单元剩余电量达到预设的防过放门限，即使电池组停止工作。