基于电容的电压均衡电源管理电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于电容的电压均衡电源管理电路，包括若干组串联连接的电池单元，每一组电池单元包括用于切换线路的切换开关芯片，切换开关芯片包括第一至第五接线端，切换开关芯片的第一接线端与第二接线端之间连接有第一电池单体，切换开关芯片的第二接线端与第三接线端之间连接有第二电池单体，切换开关芯片的第四接线端与第五接线端之间连接有储能电容，第一电池单体的负极与第二电池单体的正极电性连接，第一电池单体上并联连接有第一电容，第二电池单体上并联连接有第二电容。本实用新型专利技术使用的零件数量少，成本低，可靠性高；采用储能电容，储能效率高，静态电流小，可持续长时间给电池单体之间平衡电压，不会造成电池过充问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电源管理电路，尤其涉及一种基于电容的电压均衡电源管理电路。
技术介绍
以目前的电池制造水平和工艺，电池在生产过程中，各个电池单体之间会存在细微的差别，即存在不一致性这个问题。这种不一致性会使电池单体的各项参数大相径庭，导致各个电池单体的输出电压不一样。如需要将多个电池单体组装在一起形成一个整体的电池组，则必须采用电压均衡手段，这样才能最大程度提升电池组的性能。另一方面，电池组中的电池单体在使用的过程中，也会由于自放电程度以及部位温度等原因导致电池单体出现不一致性现象，因而影响电池组的充放电特性。为了解决以上所述电池单体之间的不一致性问题，现在通常采用被动平衡和主动平衡这两种电压平衡方式，其中被动平衡是电阻耗能式的平衡，把多余的能量通过电阻以热能的方式消耗掉，主动平衡一般通过电感DC/DC进行均衡，欠压的电池单体可以通过电感DC/DC从电池组中获取能量进行充电，过压时通过电感DC/DC把多余的能量充到电池组中，理论上是可以减少能量的消耗。然而，采用被动平衡时电阻消耗能量，消耗的能量变为热量，这时会增加电池的温度，减小电池的使用寿命，且这种电压平衡方式只能对过压的电池单体进行均衡，对欠压电池单体无法均衡。采用主动平衡时电感DC/DC转移能量，需要的零件数量多，体积大，电感磁芯在振动时容易损坏，电压采集电路失效时，有可能给电池过充。因此，有必要提供一种新的电源管理电路来解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种成本低，可靠性高，平衡电压精度高的基于电容的电压均衡电源管理电路。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：一种基于电容的电压均衡电源管理电路，包括若干组串联连接的电池单元，每一组电池单元包括用于切换线路的切换开关芯片，所述切换开关芯片包括第一至第五接线端，所述切换开关芯片的第一接线端与第二接线端之间连接有第一电池单体，所述切换开关芯片的第二接线端与第三接线端之间连接有第二电池单体，所述切换开关芯片的第四接线端与第五接线端之间连接有储能电容，所述第一电池单体的负极与所述第二电池单体的正极电性连接，所述第一电池单体上并联连接有第一电容，所述第二电池单体上并联连接有第二电容。优选的，所述第一电容、第二电容和储能电容的电容值均为10μF。优选的，所述切换开关芯片的第三接线端接地。优选的，当所述储能电容与所述第一电池单体并联连接时，所述切换开关芯片的第一接线端与第四接线端连通，且第二接线端与第五接线端连通。优选的，当所述储能电容与所述第二电池单体并联连接时，所述切换开关芯片的第二接线端与第四接线端连通，且第三接线端与第五接线端连通。优选的，当所述第一电池单体的输出电压大于第二电池单体的输出电压时，所述储能电容先与所述第一电池单体并联连接，后与所述第二电池单体并联连接；当所述第一电池单体的输出电压小于第二电池单体的输出电压时，所述储能电容先与所述第二电池单体并联连接，后与所述第一电池单体并联连接。与现有技术相比，本技术基于电容的电压均衡电源管理电路的有益效果在于：本技术使用的零件数量少，成本低，可靠性高；采用储能电容，储能效率高，静态电流小，可持续长时间给电池单体之间平衡电压，不会造成电池过充问题。附图说明图1为本技术基于电容的电压均衡电源管理电路一实施例的电路原理示意图。图中各标记如下：U、切换开关芯片；V1、第一电池单体；V2、第二电池单体；C0、储能电容；C1、第一电容；C2、第二电容。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进一步进行描述。请参阅图1所示，本技术提供一种基于电容的电压均衡电源管理电路，包括若干组串联连接的电池单元，每一组电池单元包括用于切换线路的切换开关芯片U，所述切换开关芯片U包括第一至第五接线端，所述切换开关芯片U的第一接线端与第二接线端之间连接有第一电池单体V1，所述切换开关芯片U的第二接线端与第三接线端之间连接有第二电池单体V2，所述切换开关芯片U的第三接线端接地。所述切换开关芯片U的第四接线端与第五接线端之间连接有储能电容C0，所述第一电池单体V1的负极与所述第二电池单体V2的正极电性连接，所述第一电池单体V1上并联连接有第一电容C1，所述第二电池单体V2上并联连接有第二电容C2。在本实施例中，所述第一电容C1、第二电容C2和储能电容C0的电容值均为10μF。在本技术一较佳实施例中，所述储能电容C0、第一电容C1和第二电容C2均采用多层陶瓷电容器MLCC，其中，所述储能电容C0的正极与所述切换开关芯片U的第四接线端连接，所述储能电容的负极与所述切换开关芯片U的第五接线端连接；所述第一电容C1的正极与所述第一电池单体V1的正极连接，所述第一电容C1的负极与所述第一电池单体V1的负极连接；所述第二电容C2的正极与所述第二电池单体V1的正极连接，所述第二电容C2的负极与所述第二电池单体V1的负极连接。使用时，所述切换开关芯片U能够根据第一电池单体V1和第二电池单体V2的电能切换所述储能电容C0的连接方式，使所述储能电容C0与所述第一电池单体V1或者第一电池单体V2并联连接。当所述储能电容C0与所述第一电池单体V1并联连接时，所述切换开关芯片U的第一接线端与第四接线端连通，且第二接线端与第五接线端连通；当所述储能电容C0与所述第二电池单体V2并联连接时，所述切换开关芯片U的第二接线端与第四接线端连通，且第三接线端与第五接线端连通。当所述第一电池单体V1的输出电压大于第二电池单体V2的输出电压时，使第一电池单体V1与储能电容C0并联连接，所述第一电池单体V1给所述储能电容C0充电，使储能电容C0的电压与第一电池单体V1相同，接着使第一电池单体V1与储能电容C0断开连接，储能电容C0与第二电池单体V2并联连接，储能电容C0给第二电池单体V2充电，从而实现电能转移。当所述第一电池单体V1的输出电压小于第二电池单体V2的输出电压时，使第二电池单体V2与储能电容C0并联连接，所述第二电池单体V2给所述储能电容C0充电，使储能电容C0的电压与第二电池单体V2相同，接着使第二电池单体V2与储能电容C0断开连接，储能电容C0与第一电池单体V1并联连接，储能电容C0给第一电池单体V1充电，从而实现电能转移。以上示意性的对本技术及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本技术的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电容的电压均衡电源管理电路，包括若干组串联连接的电池单元，其特征在于：每一组电池单元包括用于切换线路的切换开关芯片，所述切换开关芯片包括第一至第五接线端，所述切换开关芯片的第一接线端与第二接线端之间连接有第一电池单体，所述切换开关芯片的第二接线端与第三接线端之间连接有第二电池单体，所述切换开关芯片的第四接线端与第五接线端之间连接有储能电容，所述第一电池单体的负极与所述第二电池单体的正极电性连接，所述第一电池单体上并联连接有第一电容，所述第二电池单体上并联连接有第二电容。

【技术特征摘要】
1.一种基于电容的电压均衡电源管理电路，包括若干组串联连接的电池单元，其特征在于：每一组电池单元包括用于切换线路的切换开关芯片，所述切换开关芯片包括第一至第五接线端，所述切换开关芯片的第一接线端与第二接线端之间连接有第一电池单体，所述切换开关芯片的第二接线端与第三接线端之间连接有第二电池单体，所述切换开关芯片的第四接线端与第五接线端之间连接有储能电容，所述第一电池单体的负极与所述第二电池单体的正极电性连接，所述第一电池单体上并联连接有第一电容，所述第二电池单体上并联连接有第二电容。2.如权利要求1所述的基于电容的电压均衡电源管理电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳长春，张晓红，许驩鑫，
申请(专利权)人：昆山金鑫新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32