[发明专利]电池中的电荷平衡

说明书

本发明关注系统(500)，其包括：电池(101)，包括至少四个串联的基本电芯(c_i)；以及至少两个电能转移单元(m_j)，每个电能转移单元(m_j)具有通过电池的至少三个电芯(c_i)连接的第一节点(A)和第二节点(B)以及连接到所述至少三个电芯(c_i)的串联结合的中间点的第三节点(D)，其中每个单元(m_j)的第一节点(A)和第二节点(B)中的至少一个不与另一个模块的第一节点(A)和第二节点(B)共用。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求法国专利申请FR13/50265的优先权的权益，其通过引用方式并入本文中。

技术领域

本公开通常涉及电子电路，并且更具体地旨在包括电池的系统和用于平衡电池的电芯的电荷水平的电路。

背景技术

电池通常包括在两个节点或者端子之间串联的多个基本电芯(蓄电池等)的组，以用于提供DC电压。为了最大化电池性能且增加其寿命，人们可以将被配置为在电池充电阶段和/或放电阶段平衡电芯的电荷水平的电路连接到电池电芯的串联结合的中间节点。提供了各种平衡电路。例如，在US专利申请2010/0327807中和在欧洲专利申请EP2131471中描述了平衡装置。然而，这些电路都具有自身缺点。

发明内容

一个实施例的目的在于提供用于平衡电池的电芯的电荷水平的系统，从而克服现有平衡系统的缺点的全部或者一部分。

因此，一个实施例提供了一种系统，包括：电池，包括至少四个串联的基本电芯；以及至少两个电能转移单元，每个电能转移单元具有穿过电池的至少三个电芯连接的第一节点和第二节点以及连接到所述至少三个电芯的串联结合的中间点的第三节点，每个单元具有与另一个单元的第一节点和第二节点不共用的所述单元的第一节点和第二节点中的至少一个，并且每个单元具有与另一个单元的第三节点不共用的所述单元的第三节点。

根据一个实施例，每个单元能够将电能从用于连接所述单元的第一节点和第三节点的一个或者多个电芯朝向用于连接所述单元的第二节点和第三节点的电芯转移，或者相反。

根据一个实施例，电池的电芯的串联结合的每个中间点连接到与另一个单元的第三节点不共用的模块的第三节点。

根据一个实施例，所述系统还包括管理电路，所述管理电路被配置为接收与电芯的电荷状态有关的数据，并且通过考虑这些数据来控制转移单元。

根据一个实施例，每个单元包括至少两个开关和一个感应元件。

根据一个实施例，所述开关在所述单元的第一节点和第二节点之间串联，并且所述感应元件将两个开关的结点连接到所述单元的第三节点。

根据一个实施例，每个单元包括用于控制其开关的电路。

根据一个实施例，在每个转移单元中，所述单元的开关通过考虑流过所述单元的感应元件的电流的测量结果来控制。

根据一个实施例，每个电池电芯包括锂和磷酸铁锂电极。

根据一个实施例，开关为MOS晶体管。

附图说明

结合附图在下面特定实施例的非限制描述中详细讨论上述特征和优势及其它特征和优势，在附图中：

图1是包括电池和电荷平衡电路的系统的示例的电气图；

图2是包括电池和电荷平衡电路的系统的另一个示例的电气图；

图3是示出包括电池和电荷平衡电路的系统的实施例的电气图；