[发明专利]电池中的电芯平衡

权利要求书

1.一种装置，包括：

至少第一和第二锂离子电池电芯，彼此电串联地布置并且限定主充电/放电路径；

平衡电路，与主充电/放电路径电并联地布置，所述平衡电路包括：

平衡线，包括相应正节点和相应负节点以及相应相邻电芯之间的至少一个电芯结点，

相应电压传感器，与相应电芯电并联地处于平衡线中以生成表示跨相应电芯的电压的信号；

相应开关模式分配器（SMD），经由相应平衡支路与相应电压传感器电并联地连接到平衡线的相应电芯结点，

相应电流传感器，电连接到相应平衡支路并且有用于使得相应SMD能够限制通过电流传感器连接到的平衡支路的电流；和

至少一个控制器，控制SMD均衡电芯之间的电压。

2.根据权利要求1所述的装置，其中相应SMD的控制输出Vo连接到相应平衡支路，并且第一SMD包括连接到负节点的负极侧V-，第一SMD的相应控制输出Vo连接到第二SMD的负极侧。

3.根据权利要求2所述的装置，其中第三SMD包括耦合到正节点的正极侧，第三SMD的相应控制输出电连接到相邻SMD的正极侧。

4.根据权利要求1所述的装置，其中电流传感器生成表示通过电流传感器连接到的平衡支路的电流的信号，来自电流传感器的信号被提供给控制器。

5.根据权利要求4所述的装置，其中控制器基于来自电流传感器的信号来调制SMD以将通过平衡支路的电流限制为不大于阈值电流量值。

6.根据权利要求5所述的装置，其中控制器基于来自电流传感器的信号来调制SMD以仅在电池充电期间至少一个电芯达到完全充电电压时将通过平衡支路的电流限制为不大于阈值电流量值。

7.根据权利要求1所述的装置，其中控制器被配置用于控制SMD在电池充电期间均衡电芯之间的电压。

8.根据权利要求1所述的装置，其中控制器被配置用于控制SMD在电池放电期间均衡电芯之间的电压。

9.一种组装件，包括：

至少一个开关模式分配器（SMD），可并联地连接到至少一个相应电池电芯，并且可操作成在电芯的充电期间均衡多个电芯之间的电压；和

至少一个电流传感器，与至少一个SMD的控制输出电压相关联以使得SMD能够在充电期间限制从SMD到电芯中的至少一个的电流。

10.根据权利要求9所述的组装件，包括电池电芯，所述电池电芯包括锂离子电芯。

11.根据权利要求9所述的组装件，包括与相应电芯相关联的多个SMD和相应SMD的相应平衡支路中的相应电流传感器，用于调制SMD以均衡电芯电压的至少一个控制器，所述控制器从电流传感器接收信息。

12.根据权利要求11所述的组装件，其中至少一个电流传感器与至少第一SMD相关联，并且控制器可操作成调制SMD以维持如由电流传感器所指示的电流满足阈值。

13.根据权利要求12所述的组装件，其中电池电芯彼此电串联地布置并且限定主充电/放电路径，并且SMD和电流传感器是与主充电/放电路径电并联地布置的平衡电路的组件，所述平衡电路包括：

平衡线，包括相应正节点和相应负节点以及正节点和负节点之间的电芯结点，相应电压传感器与相应电芯并联地处于平衡线中以生成表示跨相应电芯的电压的信号；

相应SMD，经由相应平衡支路与相应电压传感器电并联地连接到平衡线的相应电芯结点，相应电流传感器电连接到用于每个相应电芯的平衡支路并且有用于使得相应SMD能够限制通过限流组件连接到的平衡支路的电流。

14.根据权利要求13所述的组装件，其中第一SMD的正极侧耦合到正节点，并且第一SMD的相应控制输出电压连接到相邻SMD的正极侧。