專利名稱：用于管理電池內(nèi)存儲(chǔ)的電能的管理單元和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于管理在包括多個(gè)串聯(lián)電池單元的電池內(nèi)存儲(chǔ)的電能的管理單元和方法。本發(fā)明尤其有利于在混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)電池內(nèi)使用，下文對(duì)其舉例描述。
背景技術(shù)：
汽車驅(qū)動(dòng)電池(或‘電池組’)包括多個(gè)電化學(xué)電池單元，其用于將累積的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，并被串行連接以累積各個(gè)電池單元的電壓。換句話說(shuō)，將電池單元串聯(lián)至電池端子產(chǎn)生足夠高的電壓以便電池提供相當(dāng)高的電能，同時(shí)依然保持可接受的電流強(qiáng)度。例如，典型的混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)電池在其端子上具有400伏特的額定電壓，包括一百個(gè)串聯(lián)電池單元，分別具有4伏特的額定電壓。因?yàn)樵陔姵貑卧M件的制造容限和偏差中不可避免的差別，電池單元容量(即可提供的電荷總量，通常用安培小時(shí)表示)差別很大，在當(dāng)前市場(chǎng)銷售的電池內(nèi)大約額定值的士 10%。因?yàn)殡姵貑卧淮羞B接，電池(即作為整體的串聯(lián)電池單元)的容量限制于最低容量(即具有最低容量的電池單元的容量)。換句話說(shuō)，僅性能最差的電池單元被充分使用。在包括百個(gè)串聯(lián)電池單元的當(dāng)前市場(chǎng)銷售的電池內(nèi)，這意味著僅一個(gè)被充分使用，其余九十九個(gè)或多或少地使用不足。為了充分使用全部的電池單元，已經(jīng)提出了電能管理(或者所謂的均衡)單元在電池操作過(guò)程中在電池單元之間傳輸電能。例如，當(dāng)電池放電時(shí)，電能管理單元將電能自性能較佳(即較高容量)電池單元傳輸至性能較差(即較低容量)電池單元，以便充分使用全部的電池單元。但是，當(dāng)前市場(chǎng)銷售的電能管理(或均衡)單元復(fù)雜、笨重且昂貴，而且在能量方面效率不高。W02007145463A1描述了一種用于管理在包括多個(gè)串聯(lián)電池單元的電池內(nèi)存儲(chǔ)的電能的管理單元，并包括主均衡單元，其構(gòu)成變壓器的初級(jí)部分并具有交流電發(fā)生器；和對(duì)每個(gè)電池單元而言，次級(jí)均衡單元其構(gòu)成變壓器的次級(jí)部分，因而被磁耦合至主均衡單元，被并行連接至電池單元，具有僅在一個(gè)方向內(nèi)向電池單元施加電流的單向電子設(shè)備，并被連接至驅(qū)動(dòng)設(shè)備，該驅(qū)動(dòng)設(shè)備可被啟用以使由次級(jí)均衡電路施加給電池單元的電壓歸零。提供主均衡電路的電發(fā)生器使用電池電壓，包括CSW再分配晶體管，其開(kāi)啟或關(guān)閉以使能或禁止自較高至較低充電的電池單元的能量傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于管理在包括多個(gè)串聯(lián)電池單元的電池內(nèi)存儲(chǔ)的電能的管理單元和方法，設(shè)計(jì)以消除上述缺點(diǎn)，并且便宜和易于實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于在包括多個(gè)串聯(lián)電池單元的電池內(nèi)存儲(chǔ)的電能的管理單元，該管理單元包括
主均衡單元，其構(gòu)成變壓器的初級(jí)部分，并具有交流電發(fā)生器；和對(duì)該電池O)的每個(gè)電池單元C3)而言，次級(jí)均衡單元(7)其構(gòu)成變壓器(7)的次級(jí)部分，因而被磁耦合至主均衡單元，被并行連接至電池單元，具有僅在一個(gè)方向內(nèi)向電池單元施加電流的單向電子設(shè)備，并被連接至驅(qū)動(dòng)設(shè)備，該驅(qū)動(dòng)設(shè)備可被啟用以歸零由次級(jí)均衡電路施加給電池單元的電壓。該管理單元的特征在于該交流電發(fā)生器是恒定交流電發(fā)生器，其由電池供電和通過(guò)主均衡電路饋送恒定強(qiáng)度的交流電。根據(jù)本發(fā)明，還提供一種用于管理在包括多個(gè)串聯(lián)電池單元的電池內(nèi)存儲(chǔ)的電能的管理方法，該方法包括步驟構(gòu)造主均衡單元，其構(gòu)成變壓器的初級(jí)部分，具有由電池供電的恒定交流電發(fā)生器，其通過(guò)主均衡單元饋送恒定強(qiáng)度的交流電；對(duì)該電池的每個(gè)電池單元而言，構(gòu)造次級(jí)均衡電路，其構(gòu)成變壓器的次級(jí)部分，因而被磁耦合至主均衡單元，被并行連接至電池單元，具有僅在一個(gè)方向內(nèi)向電池單元施加電流的單向電子設(shè)備，并被連接至驅(qū)動(dòng)設(shè)備，該驅(qū)動(dòng)設(shè)備可被啟用以歸零由次級(jí)均衡電路施加給電池單元的電壓；利用連接至電池單元的至少一個(gè)相應(yīng)傳感器確定每個(gè)電池單元的電荷狀態(tài)；啟用相應(yīng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備以防止能量自主均衡電路傳輸至連接至具有非虧空電荷狀態(tài)的電池單元的每個(gè)次級(jí)均衡電路和停用相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備以將能量自主均衡電路傳輸至連接至具有虧空電荷狀態(tài)的電池單元的每個(gè)次級(jí)均衡電路。


將參考附圖舉例描述本發(fā)明的多個(gè)非限制實(shí)施例，在附圖中圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的用于管理在包括多個(gè)串聯(lián)電池單元的電池內(nèi)存儲(chǔ)的電能的管理單元的示意圖；圖2和圖3圖示圖1電能管理單元的兩個(gè)替代實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中的標(biāo)號(hào)1作為整體表示用于管理在包括多個(gè)串聯(lián)電池單元3(在圖1中僅圖示了若干個(gè))的電池2內(nèi)存儲(chǔ)的電能的管理(或均衡)單元。管理單元1包括主均衡電路4，其構(gòu)成變壓器5的初級(jí)部分，并具有由電池2供電的恒定交流電發(fā)生器6，其通過(guò)主均衡電路4饋送恒定強(qiáng)度的交流電。對(duì)于電池2的每個(gè)電池單元3，管理單元1包括次級(jí)均衡電路7，其構(gòu)成變壓器5的次級(jí)部分，因此被磁耦合至主均衡電路4。每個(gè)次級(jí)均衡電路7被并行連接至電池單元3， 即次級(jí)均衡電路7的兩個(gè)端子連接至相應(yīng)電池單元3的兩個(gè)端子，并具有單向電子設(shè)備8， 其僅在一個(gè)方向內(nèi)將電流施加給電池單元3。更特別地，每個(gè)單向電子設(shè)備8將單向電流施加進(jìn)入電池單元3的正端子，和從電池單元3的負(fù)端子流出(即通過(guò)電池單元3并在次級(jí)均衡電路7內(nèi)生成的電流僅充電電池單元幻。最后，每個(gè)次級(jí)均衡電路7連接至驅(qū)動(dòng)設(shè)備 9，其可以啟動(dòng)其以歸零由次級(jí)均衡電路7施加給電池單元3的電壓，即防止在次級(jí)均衡電路7內(nèi)生成的電流環(huán)行通過(guò)電池單元3。每個(gè)次級(jí)均衡電路7包括鐵磁材料的磁環(huán)10，其構(gòu)成變壓器5的磁芯，且同時(shí)被磁耦合至次級(jí)均衡電路7和主均衡電路4。每個(gè)次級(jí)均衡電路7包括磁耦合至相應(yīng)磁環(huán)10 的單線匝；和主均衡電路4包括磁耦合至全部磁環(huán)10的單線匝。換句話說(shuō)，如圖1明確圖示的，主均衡電路4通過(guò)全部磁環(huán)10的中心延伸，沒(méi)有圍繞磁環(huán)10的其它線匝；和每個(gè)次級(jí)均衡電路7通過(guò)相應(yīng)磁環(huán)10的中心延伸，沒(méi)有圍繞磁環(huán)10的其它線匝。在未圖示的替代實(shí)施例中，主均衡電路4和/或次級(jí)均衡電路7分別包括圍繞磁環(huán)10的多個(gè)線匝。每個(gè)變壓器5明顯具有1. 0的變壓系數(shù)，即通過(guò)主均衡電路4的交流電具有與通過(guò)每個(gè)次級(jí)均衡電路7的交流電相同的強(qiáng)度。在典型的汽車應(yīng)用中，交流電發(fā)生器6生成若干(例如5)安培和頻率為100至300kHz的電流。在圖1的實(shí)施例中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備9包括控制開(kāi)關(guān)11，啟動(dòng)其以短路單向電子設(shè)備 8上游方向的相應(yīng)次級(jí)均衡電路7。每個(gè)控制開(kāi)關(guān)11可以是電機(jī)械的(例如繼電器)或完全電子的(例如單個(gè)MOSFET晶體管或包括至少一個(gè)MOSFET晶體管的更復(fù)雜的電子電路)。 當(dāng)控制開(kāi)關(guān)11被停用(打開(kāi))時(shí)，相應(yīng)次級(jí)均衡電路7不被短路，因而饋送通過(guò)電池單元 3的電流以向其再充電(即提供電能)。也就是，通過(guò)由變壓器5磁耦合的主均衡電路4在次級(jí)均衡電路7內(nèi)感應(yīng)的交流電必需流過(guò)電池單元3 (明顯地，僅當(dāng)其在單向電子設(shè)備8允許的方向內(nèi)流動(dòng)時(shí))，因而將其再充電。相反地，當(dāng)控制開(kāi)關(guān)11被啟用(關(guān)閉)時(shí)，相應(yīng)的次級(jí)均衡電路7被短路，從而不饋送通過(guò)電池單元3的電流。也就是，通過(guò)由變壓器5磁耦合的主均衡電路4在次級(jí)均衡電路7內(nèi)感應(yīng)的交流電流過(guò)控制開(kāi)關(guān)11，對(duì)電池單元3沒(méi)有影響。很重要地指出，當(dāng)啟用(關(guān)閉)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)11在其端子上具有幾十毫伏(例如 0.05伏特)的電壓降。所以，假設(shè)電流發(fā)生器6生成5安培的電流，在啟用(關(guān)閉)控制開(kāi)關(guān)11內(nèi)的功率損失僅是幾十毫瓦(例如0. 05伏特的電壓降和5安培電流的0. 025毫瓦)。 不是明顯的能量損失源，因此，不需要設(shè)計(jì)控制開(kāi)關(guān)11以處理大量熱量，且對(duì)管理單元1的效率沒(méi)有顯著的負(fù)面影響。在圖2和圖3所示的替代實(shí)施例中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備9包括控制電路12，其磁耦合至相應(yīng)次級(jí)均衡電路7的磁環(huán)10，并具有控制開(kāi)關(guān)11，其被啟用以短路控制電路12。驅(qū)動(dòng)設(shè)備9的圖2和圖3的實(shí)施例以與圖1實(shí)施例相同的方式操作，唯一的區(qū)別在于在驅(qū)動(dòng)設(shè)備9的圖1的實(shí)施例中，控制開(kāi)關(guān)11直接短路次級(jí)均衡電路7 (通過(guò)直接連接至次級(jí)均衡電路7)，而在驅(qū)動(dòng)設(shè)備9的圖2和圖3的實(shí)施例中，控制開(kāi)關(guān)11間接地短路次級(jí)均衡電路 7 (通過(guò)連接至磁耦合至次級(jí)均衡電路7的磁環(huán)10的控制電路12)。換句話說(shuō)，當(dāng)控制電路11被停用(打開(kāi))時(shí)，相應(yīng)次級(jí)均衡電路7不被短路，所以通過(guò)電池單元3饋送電流以向其重新充電(即提供電能)。也就是，通過(guò)由變壓器5磁耦合的主均衡電路4感應(yīng)的交流電可以僅流過(guò)相應(yīng)次級(jí)均衡電路7，因此通過(guò)電池單元3以向電池單元3重新充電(即向其提供電能)。相反地，當(dāng)控制開(kāi)關(guān)11被啟用(關(guān)閉)時(shí)，相應(yīng)次級(jí)均衡電路7被短路，從不通過(guò)電池單元3饋送電流。也就是，通過(guò)由變壓器5磁耦合的主均衡電路4在次級(jí)均衡電路7內(nèi)感應(yīng)的交流電流過(guò)控制電路12，不影響電池單元3。在圖1和圖2的實(shí)施例中，由整流橋13(即包括四個(gè)四臂連接二極管的惠斯登 (Wheatstone)橋)定義每個(gè)單向電子設(shè)備8。在圖3的實(shí)施例中，每個(gè)單向電子設(shè)備8由一個(gè)二極管14定義。與圖1和圖2的實(shí)施例相比，圖3的單向電子設(shè)備8的實(shí)施例具有僅能夠向電池單元3提供在次級(jí)均衡電路7內(nèi)感應(yīng)的半個(gè)交流電(即僅‘正’半波和沒(méi)有‘負(fù)’ 半波)的缺點(diǎn)，但是優(yōu)點(diǎn)在于在設(shè)計(jì)上更簡(jiǎn)單(與四個(gè)二極管相比僅一個(gè))和僅涉及一半功耗(與兩個(gè)串聯(lián)二極管相比，電流僅必需流過(guò)一個(gè)二極管)。對(duì)于電池2的每個(gè)電池單元3，管理單元1包括連接至電池單元3以確定其電荷狀態(tài)的至少一個(gè)傳感器15。在附圖中圖示的優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)傳感器15是伏特計(jì)，被并行連接至相應(yīng)電池單元3，且測(cè)量在電池單元3端子上的電壓。使用實(shí)驗(yàn)方法可獲取的公式和在電池單元3端子上的電壓，可以精確地確定電池單元3的電荷。在變型中，溫度傳感器也確定電池單元3的溫度，與在電池單元3的端子上的電壓測(cè)量值一起用于確定電池單元 3的電荷。管理單元1還包括控制設(shè)備16，其控制交流電發(fā)生器6和驅(qū)動(dòng)設(shè)備9以通過(guò)在電池放電時(shí)將能量自性能較佳電池單元傳輸給性能較差電池單元3，和在電池充電時(shí)將能量傳輸給性能較佳電池單元3，從而均衡電池2的電池單元3的容量。為了將能量傳輸給給定電池單元3，交流電必需流過(guò)主均衡電路4，相應(yīng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備 9必需被停用(如所陳述的，當(dāng)啟用驅(qū)動(dòng)設(shè)備9時(shí)，沒(méi)有能量可以傳輸至相應(yīng)電池單元3)。在實(shí)際使用中，控制設(shè)備16利用連接至電池單元3的相應(yīng)傳感器15確定每個(gè)單元3的電荷狀態(tài)。通常將電池單元3的電荷狀態(tài)表示為在電池單元3內(nèi)存儲(chǔ)的電荷總量， 其可以是絕對(duì)的(即測(cè)量的，例如單位是安培小時(shí))或者相對(duì)的(例如表示為最大或額定電荷的百分比)。通過(guò)比較電池單元3的電荷狀態(tài)，控制設(shè)備16確定哪個(gè)電池單元3具有非虧空電荷(non-deficit-charge)狀態(tài)(即不是遠(yuǎn)低于平均值)，和哪個(gè)具有虧空電荷 (deficit-charge)狀態(tài)(即遠(yuǎn)低于平均值)。例如，給定平均電荷狀態(tài)(計(jì)算為全部電池單元3的電荷狀態(tài)的算術(shù)(可能加權(quán))的平均值)，將具有不低于平均值百分之90的電荷狀態(tài)的任意電池單元3視為非虧空電荷狀態(tài)電池單元，將具有低于平均值百分之90的電荷狀態(tài)的任意電池單元3視為虧空電荷狀態(tài)電池單元。在實(shí)際使用中，控制設(shè)備16啟用相應(yīng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備9以防止電能自主均衡電路4傳輸至每個(gè)連接至非虧空電荷狀態(tài)單元3的次級(jí)均衡電路7，和停用相應(yīng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備9以將電能自主均衡電路4傳輸至每個(gè)連接至虧空電荷狀態(tài)電池單元3的次級(jí)均衡電路7。通過(guò)如此操作，將電能自性能較佳電池單元3 (具有非虧空電荷狀態(tài))傳輸至性能較差電池單元3 (具有虧空電荷狀態(tài))。在該連接中，重要地指出，交流電發(fā)生器6由電池2供電(即通過(guò)全部的串聯(lián)電池單元3)，由主均衡電路4提供的電能來(lái)自電池單元3。重要地指出通過(guò)各個(gè)次級(jí)均衡電路7可傳輸至電池單元3的電能直接正比于主均衡電路4內(nèi)的交流電強(qiáng)度。因而，通過(guò)調(diào)整在主均衡電路4內(nèi)的交流電強(qiáng)度(即調(diào)整交流電發(fā)生器6)，可以調(diào)整次級(jí)均衡電路7的效率。提高在主均衡電路4內(nèi)交流電的強(qiáng)度增加了通過(guò)各個(gè)次級(jí)均衡電路7可傳輸至電池單元3的電能，但是也增加了在管理單元1內(nèi)的功耗。在一種實(shí)施例中，可以與電池2的整體狀況相關(guān)聯(lián)地調(diào)整在主均衡電路4內(nèi)的交流電強(qiáng)度，因此，在任意情況下，在主均衡電路4內(nèi)的交流電強(qiáng)度表示在將能量快速傳輸給性能較差電池單元3的需要和維持低功耗的需要之間的理想折衷。例如，當(dāng)電池單元3全部被高位充電，所以不需要在它們之間傳輸能量時(shí)，在主均衡電路4內(nèi)的交流電強(qiáng)度可以是零或者在任意非常低的比率上；反之，當(dāng)電池單元3未被充分充電，所以需要在它們之間傳輸大量能量時(shí)，在主均衡電路4內(nèi)的交流電強(qiáng)度必須很高。因此，在主均衡電路4內(nèi)的交流電強(qiáng)度可以反比于電池單元3的平均電荷狀態(tài)(電池單元3的平均電荷狀態(tài)越高，則在主均衡電路4內(nèi)的交流電強(qiáng)度越低)。 除了非常有效和高效之外，所描述的電能管理單元1也是非常簡(jiǎn)單、強(qiáng)力和緊湊的。這是因?yàn)橛纱怒h(huán)10定義的變壓器5的磁路的非常簡(jiǎn)單、緊湊的設(shè)計(jì)，和與纏繞多圈匝線相比，均衡電路4和7簡(jiǎn)單延伸通過(guò)磁環(huán)10的事實(shí)。
權(quán)利要求
1.一種用于管理在包括多個(gè)串聯(lián)電池單元(3)的電池O)內(nèi)存儲(chǔ)的電能的管理單元 (1)，該管理單元(1)包括主均衡單元G)，其構(gòu)成變壓器(5)的初級(jí)部分，并具有交流電發(fā)生器(6)；和對(duì)該電池O)的每個(gè)電池單元C3)而言，次級(jí)均衡單元(7)其構(gòu)成變壓器(5)的次級(jí)部分，因而被磁耦合至主均衡單元G)，被并行連接至電池單元(3)，具有僅在一個(gè)方向內(nèi)向電池單元C3)施加電流的單向電子設(shè)備(8)，并被連接至驅(qū)動(dòng)設(shè)備(9)，該驅(qū)動(dòng)設(shè)備可被啟用以歸零由次級(jí)均衡電路(7)施加給電池單元(3)的電壓；該管理單元(1)的特征在于該交流電發(fā)生器(6)是恒定交流電發(fā)生器，其由電池(2) 供電和通過(guò)主均衡電路(4)饋送恒定強(qiáng)度的交流電。
2.如權(quán)利要求1要求保護(hù)的管理單元(1)，和包括對(duì)電池O)的每個(gè)電池單元C3)而言，連接至電池單元(3)以確定該電池單元(3)的電荷狀態(tài)的至少一個(gè)傳感器(1 ；和控制設(shè)備(16)，其啟用相應(yīng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備(9)以防止能量自主均衡電路向連接至非虧空電荷狀態(tài)電池單元(3)的每個(gè)次級(jí)均衡電路(7)的傳輸，和停用相應(yīng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備(9)以將能量自主均衡電路(4)傳輸至連接至虧空電荷狀態(tài)單元3的每個(gè)次級(jí)均衡電路(7)。
3.如權(quán)利要求1要求保護(hù)的管理單元(1)，其中每個(gè)次級(jí)均衡電路(7)包括磁環(huán)(10)， 其構(gòu)成變壓器(5)的磁芯，被磁耦合至次級(jí)均衡電路(7)和主均衡電路0)。
4.如權(quán)利要求3要求保護(hù)的管理單元(1)，其中每個(gè)次級(jí)均衡電路(7)包括磁耦合至相應(yīng)磁環(huán)(10)的單匝線；和主均衡電路(4)包括磁耦合至全部磁環(huán)(10)的單匝線。
5.如權(quán)利要求1至4之一要求保護(hù)的管理單元(1)，其中每個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備(9)包括控制開(kāi)關(guān)(11)，啟用其以短路單向電子設(shè)備⑶上游方向的相應(yīng)次級(jí)均衡電路(7)。
6.如權(quán)利要求1至4之一要求保護(hù)的管理單元(1)，其中每個(gè)次級(jí)均衡電路(7)包括磁環(huán)(10)，其構(gòu)成變壓器(5)的磁芯，并被磁耦合至次級(jí)均衡電路(7)和主均衡電路⑷；每個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備(9)包括控制電路(12)，其磁耦合至相應(yīng)次級(jí)均衡電路(7)的磁環(huán) (10)，且具有控制開(kāi)關(guān)(11)，啟用其以短路該控制電路(12)。
7.如權(quán)利要求1至4之一要求保護(hù)的管理單元(1)，其中每個(gè)單向電子設(shè)備(8)由二極管(14)定義。
8.如權(quán)利要求1至4之一要求保護(hù)的管理單元(1)，其中每個(gè)單向電子設(shè)備(8)由整流橋(13)定義。
9.如權(quán)利要求1至4之一要求保護(hù)的管理單元(1)，其中每個(gè)單向電子設(shè)備(8)僅在一個(gè)方向內(nèi)將電流施加給電池單元(3)，其進(jìn)入電池單元(3)的正端子和離開(kāi)電池單元(3) 的負(fù)端子。
10.如權(quán)利要求1至4之一要求保護(hù)的管理單元(1)，其中通過(guò)與電池O)的整體狀況相關(guān)聯(lián)地調(diào)整交流電發(fā)生器(6)，控制設(shè)備(16)調(diào)整在主均衡電路內(nèi)的交流電強(qiáng)度。
11.一種用于管理在包括多個(gè)串聯(lián)電池單元C3)的電池( 內(nèi)存儲(chǔ)的電能的管理方法， 該方法包括步驟構(gòu)造主均衡單元G)，其構(gòu)成變壓器(5)的初級(jí)部分，具有由電池( 供電的恒定交流電發(fā)生器(6)，其通過(guò)主均衡電路(4)饋送恒定強(qiáng)度的交流電；對(duì)該電池O)的每個(gè)電池單元(3)而言，構(gòu)造次級(jí)均衡電路(7)，其構(gòu)成變壓器(5)的次級(jí)部分，因而被磁耦合至主均衡單元G)，被并行連接至電池單元(3)，具有僅在一個(gè)方向內(nèi)向電池單元C3)施加電流的單向電子設(shè)備(8)，并被連接至驅(qū)動(dòng)設(shè)備(9)，該驅(qū)動(dòng)設(shè)備可被啟用以歸零由次級(jí)均衡電路⑵施加給電池單元(3)的電壓；利用連接至電池單元(3)的至少一個(gè)相應(yīng)傳感器(1 確定每個(gè)電池單元(3)的電荷狀態(tài)；啟用相應(yīng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備(9)以防止能量自主均衡電路(4)傳輸至連接至具有非虧空電荷狀態(tài)的電池單元⑶的每個(gè)次級(jí)均衡電路(7)；和停用相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備(9)以將能量自主均衡電路(4)傳輸至連接至具有虧空電荷狀態(tài)的電池單元(3)的每個(gè)次級(jí)均衡電路(7)。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于管理電池內(nèi)存儲(chǔ)的電能的管理單元和方法。用于管理在由多個(gè)串聯(lián)電池單元(3)構(gòu)成的電池(2)內(nèi)存儲(chǔ)的電能的管理單元(1)和方法，該管理單元(1)包括主均衡單元(4)，其構(gòu)成變壓器(5)的初級(jí)部分，且具有由電池(2)供電的恒定交流電發(fā)生器(6)，其通過(guò)主均衡電路(4)饋送恒定強(qiáng)度的交流電；和對(duì)該電池(2)的每個(gè)電池單元(3)而言，次級(jí)均衡單元(7)其構(gòu)成變壓器(7)的次級(jí)部分，被并行連接至電池單元(3)，具有僅在一個(gè)方向內(nèi)向電池單元(3)施加電流的單向電子設(shè)備(8)，并被連接至驅(qū)動(dòng)設(shè)備(9)，該驅(qū)動(dòng)設(shè)備可被啟用以歸零由次級(jí)均衡電路(7)施加給電池單元(3)的電壓。
文檔編號(hào)H01M10/42GK102222805SQ20111004452
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者佛朗哥·錢波利尼 申請(qǐng)人:馬涅蒂-馬瑞利公司