[发明专利]具有有源平衡电路和有源平衡算法的装置和方法

权利要求书

1.一种具有用于对串联连接的多个二次电池充电/放电的有源平衡电路的二次电池充电/放电控制装置，所述二次电池充电/放电控制装置包括：

串联连接的所述多个二次电池，其以高电能转换效率被充电和放电，使得双向直流至直流转换器以高电压操作，所述多个二次电池具有不同的内部电阻和不同的容量；

继电器，其控制流入所述多个二次电池中的每个的电流，以对所述多个二次电池中的每个充电和放电；以及

控制器，其控制所述继电器和所述有源平衡电路，所述控制器包括控制程序，

其中，为了以设定的最大电压对所述多个二次电池同时充电和放电，所述多个二次电池中的每个的充电和放电在恒定电流模式下被控制，并且在恒定电压模式下利用所述有源平衡电路来执行。

2.如权利要求1所述的二次电池充电/放电控制装置，还包括：

双向线性电流源，其控制单个托盘中的串联连接的所有二次电池稳定地且精确地充电和放电，所述双向线性电流源与所述双向直流至直流转换器的下一端电连接。

3.如权利要求1所述的二次电池充电/放电控制装置，所述二次电池充电/放电控制装置被配置成：当在包括中央处理单元的控制器中执行充电和放电时，测量所述多个二次电池中的每个两端的电压，

其中，当测量的电压达到最大电压时，所述二次电池充电/放电控制装置关断所述继电器以防止电流流入所述多个二次电池中的每个，使得不执行充电。

4.如权利要求1所述的二次电池充电/放电控制装置，所述二次电池充电/放电控制装置被配置成：在所述恒定电流模式下控制充电和放电，直到单个托盘中的串联连接的多个二次电池之中的最后一个二次电池达到最大电压的时间点为止；被配置成：在所述时间点之后将所述恒定电流模式切换成所述恒定电压模式；以及被配置成：利用安装在所述多个二次电池中的每个中的有源平衡电路，当所有的所述多个二次电池都达到截止电流时终止充电和放电。

5.如权利要求1所述的二次电池充电/放电控制装置，其中，所述二次电池充电/放电控制装置被配置成：利用隔离的差分模数转换器来连续地测量所述多个二次电池中的每个两端的电压；以及当测量的电压由于放电而降低至设定电压时，被配置成：通过导通所述继电器而利用恒定电流源来执行充电，以及通过反复地导通或关断所述继电器来控制充电和放电直到单个托盘中的串联连接的多个二次电池之中的最后一个二次电池达到最大电压的时间点为止。

6.如权利要求1所述的二次电池充电/放电控制装置，其中，所述有源平衡电路通过利用由包括中央处理器的控制器所产生的脉宽调制信号而改变安装在所述多个二次电池中的每个两端之间的可变电阻器的值，来保持所述多个二次电池中的每个两端的相同电压量，从而保持所述恒定电压模式。

7.如权利要求1所述的二次电池充电/放电控制装置，还包括：

二次电池探针，其被安装在所述多个二次电池中的每个两端，以测量所述多个二次电池中的每个两端的电压；以及

隔离的差分模数转换器，其与所述二次电池探针连接，以测量控制充电和放电所需的信号，所述信号包括所述电压。

8.如权利要求6所述的二次电池充电/放电控制装置，其中，在所述恒定电压模式下，供应所述脉宽调制信号以控制流入所述多个二次电池中的每个的电流达到截止电流。

9.如权利要求5所述的二次电池充电/放电控制装置，还包括：

继电器缓冲器，其在安装于所述多个二次电池之间的继电器打开时、以及在所述继电器打开之后与触点连接时稳定地操作，使得所述多个二次电池中的每个被充电和放电，并且其增加所述继电器的耐久性。