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Dokumentenidentifikation DE19533542A1 14.03.1996
Titel Ladungsausgleich von in Reihe geschalteten Zellen oder Batterien
Anmelder Rayovac Corp., Madison, Wis., US
Erfinder Ebner, Walter B., Lodi, Wis., US;
Fouchard, David T., Madison, Wis., US;
Pacholok, David R., Sleepy Hollow, Ill., US
Vertreter S. Andrae und Kollegen, 81541 München
DE-Anmeldedatum 11.09.1995
DE-Aktenzeichen 19533542
Offenlegungstag 14.03.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.03.1996
IPC-Hauptklasse H02J 7/00
IPC-Nebenklasse H01M 10/44   
Zusammenfassung Eine Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleichen der Aufladung von mehreren in Reihe geschalteten Zellen enthält einen Kondensator und ein Paar Schaltvorrichtungen, die selektiv jede Zelle parallel zu dem Kondensator schalten. Die Schaltvorrichtungen von jedem Paar werden sequentiell so ein- und ausgeschaltet, daß jede Zelle abwechselnd in Folge parallel zu dem Kondensator geschaltet wird. Der Kondensator wird auf das Spannungsniveau der am stärksten aufgeladenen Zelleneinheit aufgeladen, wenn die stärker aufgeladene Zelle parallel zu dem Kondensator geschaltet ist. Wenn eine weniger aufgeladene Zelle parallel zu dem Kondensator geschaltet ist, entlädt der Kondensator in diese Zelle, wodurch die Aufladung dieser Zelle erhöht wird. Der Ausgleichsvorgang wird mit sehr geringem Energieverbrauch durch die Ausgleichsvorrichtung durchgeführt, wodurch das Aufladen schnell erfolgen kann.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen das Gebiet des Aufladens von Batterien und insbesondere das Aufladen von mehreren in Reihe geschalteten Zellen oder Batterien.

Jede Art von elektrochemischer Zelle hat eine charakteristische "Volladungs"-Spannung. Eine geringere Zellenspannung zeigt einen Ladungszustand an, der niedriger als "voll" ist. Um eine höhere Spannung als diejenige zu erreichen, die von einer einzelnen Zelle bereitgestellt werden kann, werden Zellen häufig mit internen oder integrierten Schaltungen zwischen den Zellen in Reihe geschaltet, um eine Batterie zu bilden, die das gewünschte Niveau der Ausgangsspannung aufweist. Bestimmte Arten elektrochemischer Zellen, wie wiederaufladbare Alkali-Mangan-, Lithium und Lithium-Ionen-Zellen, weisen keine interne Ladungssteuerungseinrichtung auf. Wenn das Aufladen solcher Zellen nicht sorgfältig gesteuert wird, kann das zu einer Überladung führen, die irreversible Veränderungen der Zellenchemie, Leistungsverluste und in extremen Fällen ein Entlüften bzw. Auslaufen der Zellen bewirkt. Das Aufladen von in Reihe geschalteten Zellen dieser Art ist daher schwierig, weil es passieren kann, daß die einzelnen Zellenspannungen und -kapazitäten nicht gleich sind, was dazu führen kann, daß einige Zellen überladen werden.

Zur Lösung dieses Problems sind Ausgleichsvorrichtungen entwickelt worden, welche die Spannung über jeder Zelle überwachen und Widerstände oder Stromsenken über die Zelle oder Zellen mit einer Überspannung schalten, um die Zelle oder Zellen teilweise zu entladen und um dadurch einen Ladungsausgleich zwischen den Zellen zu erreichen. Bei dem Ausgleichen der Ladung der Zellen auf diese Art und Weise wird jedoch Energie verschwendet und es kommt ebenfalls zu einer unerwünschten Erwärmung des Batteriepacks, weil die Ausgleichsschaltung typischerweise körperlich in dem Batteriegehäuse angeordnet ist. Zusätzlich ist die Geschwindigkeit, mit der die Zellen ausgeglichen werden können, und folglich die Geschwindigkeit, mit der die Zellen wiederaufgeladen werden können, auf die Höhe der zulässigen Energiedissipation beschränkt.

Der Ladungsausgleich von mehreren in Reihe geschalteten Zellen (oder Batterien) wird gemäß der vorliegenden Erfindung schnell und im wesentlichen ohne unnötige Energiedissipation durchgeführt. Der Ausgleichsvorgang wird automatisch durchgeführt, ohne daß es erforderlich ist, die Spannungen über einzelnen Zellen oder Batterien (Zelleneinheiten) zu vergleichen, und wird vorzugsweise beim Aufladen der Zelleneinheiten durchgeführt. Des weiteren schafft die vorliegende Erfindung einen Spitzenstromfluß zu einer Zelleneinheit im Verhältnis zu der Differenz in den Spannungen zwischen den Zelleneinheiten. In dieser Art und Weise wird Energie von den am stärksten aufgeladenen Zelleneinheiten zu der Zelleneinheit oder den Zelleneinheiten mit geringerer Aufladung übertragen.

Die erfindungsgemäße Ausgleichsvorrichtung enthält einen Kondensator, der selektiv und sequentiell mit jeder Zelleneinheit parallel geschaltet werden kann. Paare steuerbare Schaltvorrichtungen sind an jede Zelleneinheit und den Kondensator angeschlossen, wobei eine Schaltvorrichtung in jedem Paar in Reihe zwischen die positive Klemme jeder Zelleneinheit und eine Klemme des Kondensators geschaltet ist, und die andere Schaltvorrichtung zwischen die negative Klemme jeder Zelleneinheit und die andere Klemme des Kondensators geschaltet ist. Eine Steuereinrichtung ist an die Schaltvorrichtungen angeschlossen, um Steuersignale an die Paare der Schaltvorrichtungen zu liefern, die zu den Zelleneinheiten gehören. Die Steuersignale schalten jedes Paar der Schaltvorrichtungen in Folge ein und aus, so daß zu jeder Zeit nur eine Zelleneinheit parallel zu dem Kondensator geschaltet ist. Ein separates Batterieladegerät kann während des Ausgleichsvorgangs gleichzeitig Ladestrom zu den in Serie geschalteten Zelleneinheiten liefern.

Die erfindungsgemäße Ausgleichsvorrichtung kann dazu verwendet werden, die Spannung an zwei oder mehr in Reihe geschalten Zellen auszugleichen. Wenn nur zwei Zellen auszugleichen sind, kann die Steuereinrichtung als Oszillator ausgeführt sein, der zwei komplementäre Ausgänge aufweist, die an die zwei Schaltvorrichtungspaare angeschlossen sind. Während einer Hälfte des Oszillatorzyklus wird die am stärksten aufgeladene Zelleneinheit folglich parallel zu dem Kondensator geschaltet, und der Kondensator wird auf das Spannungsniveau dieser Zelleneinheit aufgeladen. Während der anderen Hälfte von jedem Oszillatorzyklus wird die geringer aufgeladene Zelleneinheit parallel zu dem Kondensator geschaltet, und während dieses Halbzyklus wird der aufgeladene Kondensator in die geringer aufgeladene Zelleneinheit entladen. In dieser Art und Weise wird Energie von der stärker aufgeladenen Zelleneinheit zu der geringer aufgeladenen Zelleneinheit übertragen. Der Ausgleichseffekt wird durch die Verwendung einer Steuereinrichtung, die jede Zelleneinheit in Folge parallel zu dem Kondensator schaltet, für mehr als zwei Zelleneinheiten erreicht.

Weil die Steuerung des Energieflusses von Schaltelementen durchgeführt wird, die entweder ein- oder ausgeschaltet sind, treten sehr geringe Energieverluste in der Ausgleichsschaltung und nur eine sehr geringe Erwärmung der Komponenten auf. Folglich kann der Ausgleichsvorgang, im Vergleich mit herkömmlichen Ausgleichsschaltungen, mit einer sehr hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden, und der Ausgleichsvorgang wird mit einer hohen Energieeffizienz durchgeführt. Weil die Übertragung von Energie von der am stärksten aufgeladenen Zelleneinheit zu einer schwächer aufgeladenen Zelleneinheit durch den inhärenten Betrieb der Schaltung automatisch durchgeführt wird, sind keine komplexen Spannungsvergleichsschaltungen erforderlich, was die Komplexität und die Kosten der Schaltung minimiert. Zusätzlich arbeitet die vorliegende Erfindung ohne Beachtung der Temperatur, weil keine Spannungsmessungen durchgeführt werden müssen, und eine Kompensation von Temperaturänderungen, die in Veränderungen der Spannungen in den Zelleneinheiten resultieren können, ist nicht erforderlich.

Weitere Aufgaben, Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den bei liegenden Zeichnungen zu lesen ist.

Zu den Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausgleichsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die dazu dient, den Ausgleich von zwei in Reihe geschalteten, aufzuladenden Zelleneinheiten zu schaffen.

Fig. 2 ist ein schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung, die dazu dient, einen Ausgleich der Aufladung von zwei Zelleneinheiten zu schaffen.

Fig. 3 ist ein schematisches Schaltbild einer Steuerschaltung, die Steuersignale an die Ausgleichsschaltvorrichtungen liefert.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ladesystems gezeigt, das eine Ausgleichsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, die an zwei in Reihe geschaltete elektrochemische Zelleneinheiten 11 und 12 angeschlossen ist. Die Zelleneinheiten 11 und 12 können verschiedene Arten von elektrochemischen Zellen enthalten, wie Lithium-Ionen-, wiederaufladbare Lithium- und wiederaufladbare Alkali-Mangan- Batterien des Typs enthalten, der gewöhnlich beispielsweise in batteriebetriebenen Telefonen, Videorecordern und -abspielgeräten, Kameras, schnurlosen Werkzeugen, tragbaren Kommunikationsgeräten, Elektrofahrzeugen usw. verwendet wird. Die Zelleneinheiten 11 und 12 können ebenfalls Batterien von intern oder extern verbundenen Zellen enthalten, wo ein Bedarf besteht, die Ladung über den zwei oder mehr trennbaren Zelleneinheiten korrekt auszugleichen. Der Begriff "Zelleneinheit", wie er hier verwendet wird, soll sich sowohl auf einzelne Zellen als auch auf intern oder extern verbundene Batterien aus Zellen beziehen. Das erläuternde Ladesystem aus Fig. 1 enthält ein Ladegerät 14, das einen Ladestrom Ic liefert, der in Reihe durch die Zelleneinheiten 11 und 12 hindurchgeht. Das Ladegerät 14 kann von einem beliebigen Typ eines herkömmlichen Ladegeräts sein, einschließlich Ladegeräten bei konstantem Strom, Notstrom- und Pufferladegeräten, die im Stand der Technik bekannt sind. Die Ausgangsspannung des Ladegeräts 14, Vc, wird über den in Reihe geschalteten Zelleneinheiten 11 und 12 angelegt. Eine Verbindungsleitung 17 erstreckt sich von der Ausgleichsvorrichtung 10 zu der positiven Klemme der Zelleneinheit 11 und eine Verbindungsleitung 18 erstreckt sich von der Ausgleichsvorrichtung zu der negativen Klemme der Zelleneinheit 11 und zu der positiven Klemme der Zelleneinheit 12. Eine weitere Verbindungsleitung 19 erstreckt sich von der Ausgleichsvorrichtung zu der negativen Klemme der Zelleneinheit 12. Obwohl die Ausgleichsvorrichtung 10 somit praktisch parallel zu den Zelleneinheiten 11 und 12 über das Ladegerät 14 geschaltet ist, nimmt die Ausgleichsvorrichtung 10 im wesentlichen keine Energie von dem Ladegerät auf. Es ist klar, daß die Ausgleichsvorrichtung 10 arbeiten kann, während das Ladegerät 14 die Zelleneinheiten auflädt oder nicht. Wenn gewünscht, kann die Ausgleichsvorrichtung 10 automatisch betätigt werden, wenn das Ladegerät 14 Strom an die Zelleneinheiten 11 und 12 liefert.

In Fig. 2 ist ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform der Ausgleichsvorrichtung 10 zum Ausgleichen der Zelleneinheiten 11 und 12 gezeigt. Die Ausgleichsvorrichtung 10 enthält einen Kondensator 20, zwei Paar steuerbare Schaltvorrichtungen 21, 23 und 22, 24, und eine Steuereinrichtung für die Schaltvorrichtungen, die als Oszillator 25 ausgeführt ist. Für eine typische Anwendung bei Zelleneinheiten mit einem Nennspannungsniveau von jeweils 10 Volt kann ein 100 Mikrofarad (µF)-Kondensator mit einer Nennspannung von 10 Volt verwendet werden. Die steuerbaren Schaltvorrichtungen 21 bis 24 müssen in der Lage sein, Strom in beiden Richtungen durch die Vorrichtung zu führen, und sie müssen in der Lage sein, eine Spannung in der umgekehrten Richtung zu blockieren, wenn die Vorrichtungen ausgeschaltet sind. Daher können herkömmliche Leistungs- MOSFETs, deren Body-Source-Dioden intern verbunden sind, nicht verwendet werden, es sei denn, die MOSFETs sind so modifiziert, daß die Body-Dioden getrennt sind. Andere Arten von Schaltern, mechanische sowie Festkörper- bzw. Halbleiterschalter, können gegebenenfalls verwendet werden, beispielsweise Zungenschalter, symmetrische PN-FETs oder andere Zweirichtungs-Halbleitervorrichtungen, sowie geeignete Kombinationen von Vorrichtungen wie Isolierschicht- Zweirichtungs-Transistoren, Vollsteuergatt-Thyristoren, Zweirichtungs-Leistungstransistoren etc. Die Schaltvorrichtungen werden durch ein Steuersignal, das auf einen "Gate"- Eingang von jeder Vorrichtung gegeben wird, gesteuert, um ein- und auszuschalten. Die Schaltvorrichtungspaare schalten jede Zelleneinheit 11 und 12 selektiv parallel zu dem Kondensator 20. Die Schaltvorrichtung 21 ist zwischen die positive Klemme der Zelleneinheit 11 und eine erste Klemme (beispielsweise die "positive" Klemme) des Kondensators 20 geschaltet. Die Schaltvorrichtung 23 ist zwischen die zweite Klemme des Kondensators 20 und die negative Klemme der Zelleneinheit 11 geschaltet. In ähnlicher Weise ist die Schaltvorrichtung 22 zwischen die positive Klemme der Zelleneinheit 12 (die ebenfalls an die negative Klemme der Zelleneinheit 11 angeschlossen ist) und die erste Klemme des Kondensators 20 geschaltet. Die Schaltvorrichtung 24 ist zwischen die zweite Klemme des Kondensators 20 und die negative Klemme der Zelleneinheit 12 (die in diesem Fall an die Erde der Schaltung angeschlossen ist) geschaltet. Die Oszillator-Steuereinrichtung 25 liefert zwei Steuersignale S und ≙ (welches das Komplement von S ist). Die Steuersignale sind vorzugsweise Rechteckwellen-Funktionen, so daß S HOCH ist wenn ≙ TIEF ist und S TIEF ist, wenn ≙ HOCH ist, wobei die Halbzyklen gleiche Längen aufweisen. Das Steuersignal S wird in Leitungen 27 zu den Gates der Schaltvorrichtungen 21 und 23, die zu der Zelleneinheit 11 gehören, geliefert. Das Steuersignal ≙ wird in Leitungen 28 zu den Gates der Schaltvorrichtungen 22 und 24, die zu der Zelleneinheit 12 gehören, geliefert.

Die Ladungsausgleichsvorrichtung 10 funktioniert wie folgt. Während der ersten Hälfte eines Oszillatorzyklus ist das Steuersignal S HOCH und das Steuersignal ≙ TIEF. Während dieses Halbzyklus sind die Schaltvorrichtungen 22 und 24 ausgeschaltet und die Zelleneinheit 12 ist von dem Kondensator 20 getrennt. Gleichzeitig sind die Schaltvorrichtungen 21 und 23 eingeschaltet und die Zelleneinheit 11 ist parallel zu dem Kondensator 20 geschaltet. Der Kondensator 20 wird somit auf das Spannungsniveau der Zelleneinheit 11 aufgeladen (oder entladen). Während des nächsten Halbzyklus ist das Steuersignal S TIEF und das Steuersignal S HOCH. Folglich sind die Schaltvorrichtung 21 und 23 während dieses Halbzyklus ausgeschaltet, wobei die Zelleneinheit 11 von dem Kondensator 20 getrennt ist. Gleichzeitig sind die Schaltvorrichtungen 23 und 24 eingeschaltet, wodurch die Zelleneinheit 12 parallel zu dem Kondensator 20 geschaltet ist. Wenn die Zelleneinheit 11 stärker aufgeladen ist als die Zelleneinheit 12, wird der Kondensator 20, nachdem er in dem vorangegangenen Halbzyklus auf das Spannungsniveau der Zelleneinheit 11 aufgeladen worden ist, eine höhere Spannung aufweisen als die Zelleneinheit 12 und wird in die Zelleneinheit 12 entladen und dadurch diese Zelleneinheit aufladen. Wenn die Zelleneinheit 12 ein höheres Spannungsniveau als die Zelleneinheit 11 aufweist, wird der Kondensator 20 eine geringere Spannung als die Zelleneinheit 12 aufweisen und wird auf das Spannungsniveau der Zelleneinheit 12 aufgeladen und wird während des nächsten Oszillator-Halbzyklus in die Zelleneinheit 11 entladen, wodurch die Zelleneinheit 11 aufgeladen wird. Folglich wird durch das abwechselnde Parallelschalten der Zelleneinheiten 11 und 12 zu dem Kondensator 20 Energie von der stärker aufgeladenen Zelleneinheit zu der weniger aufgeladenen Zelleneinheit übertragen. Weil sich die Spannungen der beiden Zelleneinheiten einander annähern, wird die Höhe des Stromflusses in den Kondensator und aus dem Kondensator während jedes Oszillator-Halbzyklus abnehmen und im wesentlichen Null werden, wenn die Zelleneinheiten gleich aufgeladen sind.

Die Oszillator-Steuereinrichtung 25 kann in verschiedenen Arten ausgeführt sein, entweder unter Verwendung von integrierten Schaltungen oder diskreten Komponenten. Eine beispielhafte Ausführung der Oszillator-Steuereinrichtung 25 zum Steuern der Gates der MOSFETs, die als Schaltvorrichtungen verwendet werden, ist in Fig. 3 gezeigt. Ein Inverter-Schmitt-Trigger 30 ist mit einem Widerstand 31 und einem Kondensator 32 vorgespannt, um als Oszillator zu wirken, der ein Rechteckwellen-Signal mit einer ausgewählten Frequenz, beispielsweise 500 Hz, abgibt. Die Schaltfrequenz und der Wert bzw. die Größe des Kondensators 20 sind, basierend auf dem Innenwiderstand von jeder Zelleneinheit und dem Durchlaßwiderstand der Schaltvorrichtungen, so ausgewählt, daß die effektive RC-Zeitkonstante ein im wesentlichen vollständiges Aufladen bzw. Entladen des Kondensators während jedes Halbzyklus ermöglicht. Das Rechteckwellen-Signal aus dem Schmitt-Trigger 30 liefert das Kontrollsignal ≙, das verwendet wird, um die Schaltvorrichtungen 22 und 24 zu steuern. Das gleiche Signal wird ebenfalls an einen zweiten Inverter 33 geliefert, dessen Output das Steuersignal S ist, das verwendet wird, um die Schaltvorrichtungen 21 und 23 zu steuern. Weil die Source-Spannung für die Schaltvorrichtung 21, wenn MOSFETs als Schaltvorrichtungen verwendet werden, auf der positiven Klemmenspannung der Zelleneinheit 12 plus der Spannung über den Kondensator 20 basiert, wird ein Spannungsverdoppler verwendet, um eine höhere Gate-Steuerspannung für die Schaltvorrichtungen 21 und 23 zu liefern. Die Spannungsverdopplung kann durch eine herkömmliche Spannungsverdopplungsschaltung durchgeführt werden, die einen Inverter 35, der zwischen Vc (der Spannung über den Zellen 11 und 12) und der Erde schaltet, zwei Kondensatoren 36 und 37, und zwei Dioden 38 und 39 enthält.

Die oben beschriebene Ausgleichsvorrichtung 10 kann auf einfache Weise erweitert werden, um die Ladung in mehr als zwei in Reihe geschalteten Zelleneinheiten auszugleichen. Ein zusätzliches Paar Schaltvorrichtungen ist für jedes auszugleichende Zelleneinheit erforderlich. Eine Schaltvorrichtung von jedem Paar wird zwischen die positive Klemme der Zelleneinheit und die erste Klemme des Kondensators 20 geschaltet und die andere Schaltvorrichtung wird zwischen die negative Klemme der Zelleneinheit und die zweite Klemme des Kondensators 20 geschaltet. Eine Steuereinrichtung wird verwendet, um jedes Paar Schaltvorrichtungen für jede Zelleneinheit sequentiell ein- und auszuschalten, so daß jede Zelleneinheit der Reihe nach parallel zu dem Kondensator geschaltet wird. Eine solche Steuereinrichtung kann in unterschiedlichen, herkömmlichen Arten ausgeführt sein, beispielsweise als Oszillator, der einen Ringzähler (oder Johnsonzähler) mit Ausgängen steuert, die wiederum die Gates von jedem Paar der Schaltvorrichtungen steuern.

Wenn gewünscht, kann die Schaltfrequenz des Ausgangs bzw. Outputs der Oszillator-Steuereinrichtung 25 in Abhängigkeit von dem Ausgleichsbedarf variiert werden. Beispielsweise kann die Schaltfrequenz jede von zwei Stufen annehmen: eine hohe Schaltfrequenz, um einen starken Ausgleichsstrom beim Aufladen zu schaffen und eine niedrige Schaltfrequenz, um einen geringen Ausgleichsstrom zu schaffen, wenn die Zellen inaktiv sind, um Unterschiede in den Selbstentladungs- Eigenschaften der einzelnen Zellen auszugleichen.

Es ist zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beispielhaft vorgestellten besonderen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern sämtliche Abwandlungen einschließt, die im Schutzumfang der folgenden Ansprüche enthalten sind.


Anspruch[de]
  1. 1. Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleichen der Aufladung in zwei oder mehr in Reihe geschalteten Zelleneinheiten mit positiven und negativen Klemmen, mit:
    1. a) einem Kondensator mit ersten und zweiten Klemmen;
    2. b) einem Paar steuerbaren Schaltvorrichtungen für jede Zelleneinheit, wobei eine Schaltvorrichtung des Paars zwischen eine positive Klemme von jeder derartigen Zelleneinheit und die erste Klemme des Kondensators geschaltet ist, und die andere Schaltvorrichtung des Paars zwischen eine negative Klemme einer derartigen Zelleneinheit und die zweite Klemme des Kondensators geschaltet ist; und
    3. c) einer Steuereinrichtung, die an die Schaltvorrichtungen angeschlossen ist, um ein Steuersignal an jede Schaltvorrichtung zu liefern, um jedes Paar der Schaltvorrichtungen der Reihe nach in Progression mit einer bestimmten Schaltfrequenz so ein- und aus zuschalten, daß ein Paar der Schaltvorrichtungen leitend ist, während jedes andere Paar der Schaltvorrichtungen nicht leitend ist, wodurch der Kondensator sequentiell durch die Zelleneinheit mit der höchsten Spannung aufgeladen und in eine Zelleneinheit mit einer geringeren Spannung entladen wird, so daß Energie von einer stärker aufgeladenen Zelleneinheit zu einer geringer aufgeladenen Zelleneinheit geliefert wird.
  2. 2. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schaltvorrichtungen Leistungs-MOSFETs sind, die, wenn sie eingeschaltet sind, Strom überwiegend in nur einer Richtung leiten, und die Gates aufweisen, und bei der die Steuerungseinrichtung so angeschlossen ist, daß sie Steuersignale zu den Gates liefert, um jedes Paar der MOSFETs sequentiell ein- und auszuschalten.
  3. 3. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die beiden Zelleneinheiten und die Steuerungseinrichtung einen Oszillator enthalten, der komplementäre Rechteckwellen-Ausgangssignale an die Gates von jedem der beiden MOSFET-Paare liefert.
  4. 4. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 3, die eine Einrichtung aufweist, um das Steuersignal mit einer Spitzenspannung an ein MOSFET-Paar zu liefern, die etwa das Doppelte von derjenigen des Steuersignals beträgt, das an das andere MOSFET-Paar geliefert wird.
  5. 5. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, die mit einem Batterieladegerät zusammengeschaltet ist, das einen Ladestrom zu den in Reihe geschalteten Zelleneinheiten liefert.
  6. 6. Verfahren zum Ausgleichen der Aufladung von zwei oder mehr in Reihe geschalteten Zelleneinheiten, mit folgenden Schritten:
    1. a) es wird ein Kondensator vorgesehen;
    2. b) jede Zelleneinheit wird sequentiell parallel zu dem Kondensator geschaltet, so daß der Kondensator auf die Spannung der am stärksten aufgeladenen Zelleneinheit aufgeladen wird, und in eine weniger aufgeladene Zelleneinheit entladen wird, und der Schritt des sequentiellen Schaltens von jeder Zelleneinheit parallel zu dem Kondensator wird wiederholt, wodurch die Aufladung der Zelleneinheiten ausgeglichen wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem zusätzlich ein Ladestrom durch die in Reihe geschalteten Zelleneinheiten geliefert wird.






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