一种恒流均衡电路制造技术

本发明专利技术公开了一种恒流均衡电路，包括串联电池组模块、变换器模块以及控制模块。串联电池组模块至少包括相互串联的第一电池组和第二电池组，控制模块与变换器模块以及串联电池组模块连接并构成通电回路，控制模块获取回路中的均衡电流，并根据均衡电流生成控制信号控制回路的通断。通过上述方式，可以实现恒流均衡电路的稳定，提高了恒流均衡电路的可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种恒流均衡电路
本专利技术涉及电池管理系统领域，特别是涉及一种恒流均衡电路。
技术介绍
请参阅图1，图1为现有技术中的恒流均衡电路结构图。如图1所示，现有技术中的恒流均衡电路100是基于电感而设计的能量转移均衡电路。电池单元110、电感130和控制开关140形成第一回路，而电池单元120、电感130和控制开关150形成第二回路。控制开关140和控制开关150是一对相互互补的脉冲宽度调制(pulse-widthmodulation，PWM)控制信号来控制以轮流地开启和关闭，通过调节PWM控制信号的占空比，可以调节控制均衡电流的大小，从而利用电感130将电池单元110中的能量转移至电池单元120中，或者将电池单元120中的能量转移至电池单元110中。在上述恒流均衡电路100中，由于会受到多方面的因素影响，例如温度变化、电池单元电压变化、器件差异、接线长度及其寄生阻抗等等，即使PWM控制信号的占空比不变，该恒流均衡电流100仍会有很大的差异，使得整个电路的均衡效果不理想；而且恒流均衡电路100中的均衡电流也可能会超过器件的额定值从而造成恒流均衡电路100失效。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种恒流均衡电路。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种恒流均衡电路，其包括：串联电池组模块，至少包括第一电池组和第二电池组，第一电池组与第二电池组串联；变换器模块，与串联电池组模块连接，用于为第一电池组与第二电池组之间提供能量交换；控制模块，与变换器模块以及串联电池组模块连接并构成通电回路，用于获取回路中的均衡电流，并根据均衡电流生成控制信号控制回路的通断，以实现第一电池组与第二电池组之间的能量交换以及恒流均衡电路的稳定。其中，控制模块包括电流检测隔离单元、嵌入式处理单元以及驱动缓冲隔离单元，电流检测隔离单元包括第一电流检测器和第二电流检测器；第一电流检测器连接在第一电池组的负极与变换器模块之间，第二电流检测器连接在第二电池组的正极与变换器模块之间，嵌入式处理单元连接第一电流检测器、第二电流检测器以及驱动缓冲隔离单元，驱动缓冲隔离单元还连接变换器模块。其中，变换器模块包括电感单元、开关单元以及二极管单元，电感单元的一端连接第一电池组的正极以及第二电池组的负极，电感单元的另一端连接开关单元和二极管单元，开关单元和二极管单元的另两端均分别连接第一电流检测器和第二电流检测器；电流检测隔离单元、开关单元、电感单元以及串联电池组模块构成第一回路，电流检测隔离单元、二极管单元、电感单元以及串联电池组模块构成第二回路；第一回路与第二回路交替导通实现串联电池组模块的能量交换。其中，开关单元包括第一开关以及第二开关，二极管单元包括第一二极管以及第二二极管，电感单元的一端与第一电池组的正极以及第二电池组的负极连接，电感单元的另一端与第一开关的一端、第二开关的一端、第一二极管的负极以及第二二极管的正极连接，第一开关的另一端与控制模块以及第一二极管的正极连接，第二开关的另一端与控制模块以及第二二极管的负极连接，第一开关和第二开关的控制端连接控制模块。其中，恒流均衡电路还包括过流保护模块，过流保护模块包括第一过流保护器、第二过流保护器以及第三过流保护器；第一过流保护器连接在第一电池组的负极与第一电流检测器之间，第二过流保护器连接在第二电池组的正极与第二电流检测器之间，第三过流保护器连接在第一电池组的正极与电感单元的一端之间。其中，恒流均衡电路还包括第一电容以及第二电容，用于吸收回路中均衡电流的高频电流成分；第一电容连接在电感单元的一端与第二二极管的负极之间，第二电容连接在电感单元的一端与第一二极管的正极之间。其中，第一二极管和第二二极管均包括普通二极管、肖特基二极管、功率二极管或其它单向导通元件。其中，第一开关和第二开关均包括金氧半场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、双极结型晶体管或可关断晶闸管。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术通过控制模块、变换器模块以及串联电池组模块相互连接构成通电回路，控制模块获取回路中的均衡电流，并根据均衡电流生成控制信号控制回路的通断，实现恒流均衡电路的稳定，提高了恒流均衡电路的可靠性和安全性。附图说明图1是现有技术中的恒流均衡电路结构图；图2是本专利技术第一实施例的恒流均衡电路示意图。具体实施方式请参阅图2，图2是本专利技术第一实施例的恒流均衡电路示意图。如图2所示，恒流均衡电路200包括：串联电池组模块10、变换器模块20、控制模块30以及过流保护模块40。串联电池组模块10至少包括第一电池组BT1和第二电池组BT2。第一电池组BT1与第二电池组BT2串联。在本专利技术的实施例中，第一电池组BT1和第二电池组BT2可以是电池单体或者由多个电池单体串联而成的电池组。在本专利技术的其它实施例中，串联电池组模块10可以包括多个电池组，每个电池组为电池单体或者由多个电池单体串联而成。控制模块30与串联电池组模块10连接，其包括电流检测隔离单元301、嵌入式处理单元302以及驱动缓冲隔离单元303，电流检测隔离单元301包括第一电流检测器3002和第二电流检测器3001。第一电流检测器3002连接在第一电池组BT1的负极与变换器模块20之间，第二电流检测器3001连接在第二电池组BT2的正极与变换器模块20之间。即第一电流检测器3002的IP1+端连接第一电池组BT1的负极，第一电流检测器3002的IP1-端连接变换器模块20，第二电流检测器3001的IP2-端连接第二电池组BT2的正极，第二电流检测器3001的IP2+端连接变换器模块20。嵌入式处理单元302连接第一电流检测器3002、第二电流检测器3001以及驱动缓冲隔离单元303。驱动缓冲隔离单元303还连接变换器模块20。在本专利技术的实施例中，电流检测隔离单元301包括两个独立的霍尔电流传感器ASIC（ApplicationSpecificIntegratedCircuit，专用集成电路），优选地，型号为ACS712。在其它实施例中，电流检测隔离单元301包含检测电阻及隔离运放等分立器件组成的电流检测电路组合。驱动缓冲隔离单元303可以是无极性电容的组合或者总线驱动器与无极性电容的组合或者隔离驱动芯片的组合。变换器模块20与控制模块30以及串联电池组模块10连接并构成通电回路，其包括电感单元L1、开关单元201、二极管单元202、第一电容C1以及第二电容C2。电感单元L1的一端连接第一电池组BT1的正极、第二电池组BT2的负极、第一电容C1的一端以及第二电容C2的一端，电感单元L1的另一端连接开关单元201和二极管单元202。第一电容C1的另一端连接第一电流检测器3002，第二电容C2的另一端连接第二电流检测器3001。开关单元201和二极管单元202的另两端均分别连接第一电流检测器3002和第二电流检测器3001。电流检测隔离单元301、开关单元201、电感单元L1以及串联电池组模块10构成第一回路，电流检测隔离单元301、二极管单元202、电感单元L1以及串联电池组模块10构成第二回路。第一回路与第二回路交替导通实现串联电池组模块10内各电池组的能量交换以及恒流均衡电路200的稳定，提高了恒流均衡电路200的可靠性和安全性。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒流均衡电路，其特征在于，所述电路包括：串联电池组模块，至少包括第一电池组和第二电池组，所述第一电池组与所述第二电池组串联；变换器模块，与所述串联电池组模块连接，用于为所述第一电池组与所述第二电池组之间提供能量交换；控制模块，与所述变换器模块以及所述串联电池组模块连接并构成通电回路，用于获取所述回路中的均衡电流，并根据所述均衡电流生成控制信号控制所述回路的通断，以实现所述第一电池组与所述第二电池组之间的能量交换以及所述恒流均衡电路的稳定。

【技术特征摘要】
1.一种恒流均衡电路，其特征在于，所述电路包括：串联电池组模块，至少包括第一电池组和第二电池组，所述第一电池组与所述第二电池组串联；变换器模块，与所述串联电池组模块连接，用于为所述第一电池组与所述第二电池组之间提供能量交换；控制模块，与所述变换器模块以及所述串联电池组模块连接并构成通电回路，用于获取所述回路中的均衡电流，并根据所述均衡电流生成控制信号控制所述回路的通断，以实现所述第一电池组与所述第二电池组之间的能量交换以及所述恒流均衡电路的稳定；其中，所述控制模块包括电流检测隔离单元、嵌入式处理单元以及驱动缓冲隔离单元，所述电流检测隔离单元包括第一电流检测器和第二电流检测器；所述第一电流检测器连接在所述第一电池组的负极与所述变换器模块之间，所述第二电流检测器连接在所述第二电池组的正极与所述变换器模块之间，所述嵌入式处理单元连接所述第一电流检测器、所述第二电流检测器以及所述驱动缓冲隔离单元，所述驱动缓冲隔离单元还连接所述变换器模块；所述变换器模块包括电感单元、开关单元以及二极管单元，所述电感单元的一端连接所述第一电池组的正极以及所述第二电池组的负极，所述电感单元的另一端连接所述开关单元和所述二极管单元，所述开关单元和所述二极管单元的另两端均分别连接所述第一电流检测器和所述第二电流检测器；所述电流检测隔离单元、所述开关单元、所述电感单元以及所述串联电池组模块构成第一回路，所述电流检测隔离单元、所述二极管单元、所述电感单元以及所述串联电池组模块构成第二回路；所述第一回路与所述第二回路交替导通实现串联电池组模块的能量交换。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：林田生，
申请(专利权)人：东莞钜威新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44