[发明专利]用于堆叠充电电池芯间电量转移的控制方法及电路

说明书

技术领域

本发明关于一种电量转移的控制方法及其电量转移电路，特别是关于一种用于堆叠充电电池芯间电量转移的控制方法及其电量转移电路。

背景技术

充电电池广泛地应用于许多产品中，诸如笔记本电脑、平板电脑、移动电话，甚至是大型的电动车。充电电池一般由多个规格相同的充电电池芯并联或串联堆叠组成，以达到供应电能的目的。虽然各充电电池芯的来源可能相同，但由于各充电电池芯间会有材料或制造上的一些差异，导致充电电池在使用的时候（充电或放电），充电电池芯间会有不平衡的现象发生。充电电池芯的不平衡现象容易造成充电电池电量的降低，甚至充电电池芯容易因过充而减短使用寿命。解决充电电池芯不平衡问题是各个充电电池开发阶段要面临的重要课题。

为了要解决上述问题，许多已知技术提供了平衡电路，以便能动态地平衡相邻两充电电池芯的电量。一个较常用的方法如图1所示，其为一种传统的多电池芯平衡电路10的示意图，该平衡电路10包含一电池芯101、一电池芯102和一电池芯103在内的多个电池芯串联连接与一控制器100。电池芯102的阳极通过一电阻112与控制器100的一端口122耦合。电池芯102的阴极通过一电阻111与控制器100的一端口121耦合。在控制器100内，内部分路路径132与电池芯102并联。该内部分路路径132连接一内部分流控制开关142。控制器100通过一控制信号D2控制该内部分流控制开关142。

电池芯101的阳极通过一电阻111与控制器100的一端口121耦合。电池芯101的阴极通过一电阻100与控制器100的一端口120耦合。在控制器100内，内部分路路径131与电池芯101并联。内部分路路径131连接一内部分流控制开关141。控制器100通过一控制信号D1控制该内部分流控制开关141。电池芯103的阳极通过一电阻113与控制器100的一端口123耦合。电池芯103的阴极通过一电阻112与控制器100的一端口122耦合。在控制器100内，内部分路路径133与电池芯103并联。内部分路路径133连接一内部分流控制开关143。控制器100通过一控制信号D3控制内部分流控制开关143。

当电池芯间有不平衡的情况发生时，如电池芯102的电压比电池组中其他电池芯的电压更高时，控制器100导通内部分流控制开关142，使一分路电流（未绘示）流经内部分路路径132，从而使得对电池芯102的充电速度减缓，使得电池组各电池芯的电压趋向于平衡。

然而，这种方法的缺点在于分路电流产生的热量，热量会在控制器100内部累积，有可能损坏控制器100。再者，为了平衡电池芯，消耗了电压较高的电池芯的电量，反而降低了电池组的性能。

因此，有效的用于堆叠充电电池芯间电量转移的控制方法及其电量转移电路，仍有待业界努力研发。

发明内容

已知的充电电池芯平衡电路存在着产生热量及造成额外耗能的缺点，因而需要可以控制各个充电电池芯在各种运作状况下，皆能有效进行充电电池芯的平衡作用，不致消耗较大充电电池芯电量的电量转移电路。本发明所提供的电量转移控制方法及电路即满足上述需求。

本发明的一个实施例中，一种用于堆叠充电电池芯间电量转移的控制方法，包含以下步骤：提供一电感器，分别与串联的两个充电电池芯并联连接但不电性导通，其中一充电电池芯的正极与另一充电电池芯的负极之间以直接或间接方式电连接而形成回路；设定流经该电感器的电流的一截止量；确定两个充电电池芯哪一个电量较高；导通电量较高的充电电池芯与该电感器的回路，使该电感器储存电量，直到流经电感器的电流达到该截止量为止；及导通电量较低的充电电池芯与该电感器的回路，使该电感器将储存的电量释放至该电量较低的充电电池芯，直到流经电感器的电流方向改变。

其中，电量状态较高的充电电池芯的电量较高。