[发明专利]用于管理电池内存储的电能的管理单元和方法

权利要求书

1.一种用于管理在包括多个串联电池单元(3)的电池(2)内存储的电能的管理单元(1)，该管理单元(1)包括：

主均衡单元(4)，其构成变压器(5)的初级部分，并具有交流电发生器(6)；和

对该电池(2)的每个电池单元(3)而言，次级均衡单元(7)其构成变压器(5)的次级部分，因而被磁耦合至主均衡单元(4)，被并行连接至电池单元(3)，具有仅在一个方向内向电池单元(3)施加电流的单向电子设备(8)，并被连接至驱动设备(9)，该驱动设备可被启用以归零由次级均衡电路(7)施加给电池单元(3)的电压；

该管理单元(1)的特征在于该交流电发生器(6)是恒定交流电发生器，其由电池(2)供电和通过主均衡电路(4)馈送恒定强度的交流电。

2.如权利要求1要求保护的管理单元(1)，和包括：

对电池(2)的每个电池单元(3)而言，连接至电池单元(3)以确定该电池单元(3)的电荷状态的至少一个传感器(15)；和

控制设备(16)，其启用相应驱动设备(9)以防止能量自主均衡电路(4)向连接至非亏空电荷状态电池单元(3)的每个次级均衡电路(7)的传输，和停用相应驱动设备(9)以将能量自主均衡电路(4)传输至连接至亏空电荷状态单元3的每个次级均衡电路(7)。

3.如权利要求1要求保护的管理单元(1)，其中每个次级均衡电路(7)包括磁环(10)，其构成变压器(5)的磁芯，被磁耦合至次级均衡电路(7)和主均衡电路(4)。

4.如权利要求3要求保护的管理单元(1)，其中：

每个次级均衡电路(7)包括磁耦合至相应磁环(10)的单匝线；和

主均衡电路(4)包括磁耦合至全部磁环(10)的单匝线。

5.如权利要求1至4之一要求保护的管理单元(1)，其中每个驱动设备(9)包括控制开关(11)，启用其以短路单向电子设备(8)上游方向的相应次级均衡电路(7)。

6.如权利要求1至4之一要求保护的管理单元(1)，其中：

每个次级均衡电路(7)包括磁环(10)，其构成变压器(5)的磁芯，并被磁耦合至次级均衡电路(7)和主均衡电路(4)；

每个驱动设备(9)包括控制电路(12)，其磁耦合至相应次级均衡电路(7)的磁环(10)，且具有控制开关(11)，启用其以短路该控制电路(12)。

7.如权利要求1至4之一要求保护的管理单元(1)，其中每个单向电子设备(8)由二极管(14)定义。

8.如权利要求1至4之一要求保护的管理单元(1)，其中每个单向电子设备(8)由整流桥(13)定义。

9.如权利要求1至4之一要求保护的管理单元(1)，其中每个单向电子设备(8)仅在一个方向内将电流施加给电池单元(3)，其进入电池单元(3)的正端子和离开电池单元(3)的负端子。

10.如权利要求1至4之一要求保护的管理单元(1)，其中通过与电池(2)的整体状况相关联地调整交流电发生器(6)，控制设备(16)调整在主均衡电路(4)内的交流电强度。

11.一种用于管理在包括多个串联电池单元(3)的电池(2)内存储的电能的管理方法，该方法包括步骤：

构造主均衡单元(4)，其构成变压器(5)的初级部分，具有由电池(2)供电的恒定交流电发生器(6)，其通过主均衡电路(4)馈送恒定强度的交流电；

对该电池(2)的每个电池单元(3)而言，构造次级均衡电路(7)，其构成变压器(5)的次级部分，因而被磁耦合至主均衡单元(4)，被并行连接至电池单元(3)，具有仅在一个方向内向电池单元(3)施加电流的单向电子设备(8)，并被连接至驱动设备(9)，该驱动设备可被启用以归零由次级均衡电路(7)施加给电池单元(3)的电压；

利用连接至电池单元(3)的至少一个相应传感器(15)确定每个电池单元(3)的电荷状态；

启用相应驱动设备(9)以防止能量自主均衡电路(4)传输至连接至具有非亏空电荷状态的电池单元(3)的每个次级均衡电路(7)；和

停用相应的驱动设备(9)以将能量自主均衡电路(4)传输至连接至具有亏空电荷状态的电池单元(3)的每个次级均衡电路(7)。