大电流平衡电源管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种大电流平衡电源管理系统，包括电池组，其特征在于，还包括控制单元、调整单元、平衡检测单元以及保护单元，所述控制单元包括控制芯片，控制芯片与所述电池组内的单体电池连接并且连接控制调整单元；所述平衡侦测单元包括两个电阻，两电阻一端连接第一电池，另一端连接地端，两电阻的共享节点连接至控制芯片；所述保护单元连接电池组内的单体电池；保护单元包括检测电路和保护电路。通过电量转移可补充容量低的单体电池，大大减少了能量浪费，且不存在发热的问题，平衡电流既可以达到快速充电的目的，对管理系统的过充电、过放电、过电流以及短路等有很好的保护作用，大大延长电池的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电池
，涉及电池的管理系统，具体为一种大电流平衡电源管理系统。
技术介绍
锂离子电池是一种应用广泛的可充电电池，它具有单体工作电压高、体积小、重量轻、能量密度高、循环使用寿命长，可在较短时间内快速充足电以及允许放电温度范围宽等优点，此外，锂离子电池还有自放电电流小、无记忆效应和无环境污染以及可大电流充放电等优点。其全球供货量正在持续增加，而随着锂离子电池的使用面的扩大，对锂离子电池的充放电保护就显得愈发重要。 锂离子电池芯单体电池寿命可靠度为1000-2000次不等，但由于平衡系统一直无法改善造成串联使用后的寿命不足300次，使得使用效率降低，成本大增，经常更换电池造成的维修成本。 现有的电池电源管理系统大多采用高电压分压或者电阻耗能来达到平衡的目的，但是高电压分压对不同材料电池芯会有差别以致于平衡效果不佳造成电池芯损坏，电阻耗能导致电池温度过高也会缩短电池寿命。 电池电源系统还存在过充电、过放电、过电流以及短路等等问题亟待解决。
技术实现思路
综上所述，本技术的目的在于提供一种大电流平衡电源管理系统，能够有效保护电池电源，增加电池的寿命，降低成本，适应不同锂材料电池的充放电，并且提供如下方案： 一种大电流平衡电源管理系统，包括电池组，电池组内包括串联的第一电池第和二电池，其特征在于，还包括控制单元、调整单元、平衡检测单元以及保护单元， 所述控制单元包括控制芯片，控制芯片与所述电池组内的单体电池连接； 调整电源包括电感、第一晶体管、第二晶体管、第一二极管、第二二极管以及第一阻抗和第二阻抗；电感一端连接在第一电池和第二电池之间，另一端连接第一电池或第二电池；第一晶体管连接在所述电感和接地端之间，第一晶体管的栅极连接控制单元，第一二极管连接第一晶体管的源级和漏极；第二晶体管一端连接第二电池且另一端接电感，第二晶体管的栅极连接控制单元，第二二极管连接第二晶体管的源级和漏极；第一阻抗连接在第一电池和第一晶体管之间，第一晶体管和第一阻抗的共享节点连接至控制芯片；第二阻抗连接在接地端与第二晶体管之间，第二晶体管与第二阻抗的共享节点连接至控制芯片； 所述平衡侦测单元包括两个电阻，两电阻串联，两电阻一端连接第一电池，另一端连接地端，两电阻的共享节点连接至控制芯片； 所述保护单元连接电池组内的单体电池；保护单元包括检测电路和保护电路，检测电路和保护电路连接；检测电路中的检测芯片连接有取样电路和比较器；保护电路内保护芯片的COP端与放电回路之间串联有第一场效应管，其DOP端与充电回路之间连接有第二场效应管；第一场效应管的栅极连接COP端，漏极连接充电回路，源级连接地端；第二场效应管的栅极连接DOP端，漏极连接放电回路，源极连接地端。 更进一步地，所述第一晶体管为P型晶体管，第二晶体管为N型晶体管。 更进一步地，所述第一阻抗包括两个并联的相同电阻。所述第二阻抗包括两个并联的相同电阻。 更进一步地，所述接地端可以为第三电池。 本技术的有益效果是提供了一种大电流平衡电源管理系统，通过电量转移可补充容量低的单体电池，大大减少了能量浪费，且不存在发热的问题，平衡电流既可以达到快速充电的目的又可以提高电池的可靠度，对管理系统的过充电、过放电、过电流以及短路等有很好的保护作用，大大延长电池的寿命。 附图说明 图1为本技术提供的大电流平衡电源管理系统的电路连接示意图； 图2为本技术保护单元的检测电路连接示意图； 图3为本技术保护单元的保护电路连接示意图。 具体实施方式 为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。 一种大电流平衡电源管理系统，如图1所示，包括电池组，电池组内包括串联的第一电池B1和第二电池B2，还包括控制单元1、调整单元2、平衡监测单元3以及保护单元。控制单元1连接平衡监测单元3、第一电池B1、第二电池B2，并且一端接地；调整单元2连接第一电池B1与第二电池B2；其中平衡检测单元3根据B1的电压和流经平衡检测单元3的电流输出一平衡信号至控制单元1，控制单元1回应平衡监测单元3的平衡信号，监测第一电池B1与第二电池B2的电压差，并根据此电压差与参考电压的比较结果输出一调整信号，调整单元2回应调整信号，调整第一电池B1与第二电池B2的充放电，达到降低两电池电压差的目的。 控制单元1包括控制芯片，控制芯片与所述电池组内的单体电池B1和B2连接； 调整单元2中包含电感L、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一阻抗Z1和一第二阻抗Z2。电感L一端连接在第一电池B1跟第二电池B2之间，另一端连接第一电池B1，另一端也可以连接第二电池B2；第一晶体管Q1连接在接地端与电感L之间，第二晶体管一端连接第二电池B2，另一端连接电感L。其中第一晶体管Q1与第二晶体管Q2分别具有源极、栅极和漏极，第一晶体管Q1可为P型金氧半场效晶体管；第一晶体管Q1的栅极连接控制单元1的控制芯片，第一二极管D1连接在第一晶体管Q1的源极与漏极之间；第二晶体管Q2的栅极连接控制单元1的控制芯片，第二二极管连接第二晶体管的源级和漏极；第一阻抗Z1内的两个相同电阻R1并联后再串联在第一电池B1和第一晶体管Q1之间，第一晶体管Q1和第一阻抗Z1的共享节点连接至控制芯片，第二阻抗Z2内的两个相同电阻R2并联后再串联在接地端和第二晶体管Q2之间，第二晶体管Q2与第二阻抗Z2的共享节点连接至控制芯片。 所述平衡侦测单元包括两个电阻R3和R4，电阻R3和电阻R4串联，两电阻串联后一端连接第一电池B1，另一端联接地端，两电阻的共享节点连接至控制芯片。 第一阻抗和第二阻抗不限于本实例所表示的元件，如两电阻可串联或者有其他有相等效果的元件组成即可。 本实例中，电感L在电路中可以将能量在第一电池与第二电池之间转换。例如，当第一电池的电压大于第二电池电压时，平衡监测单元3输出的平衡信号会传递到控制单元1，而控制单元1会回应此平衡信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大电流平衡电源管理系统，包括电池组，电池组内包括串联的第一电池第和二电池，其特征在于，还包括控制单元、调整单元、平衡检测单元以及保护单元，所述控制单元包括控制芯片，控制芯片与所述电池组内的单体电池连接；调整电源包括电感、第一晶体管、第二晶体管、第一二极管、第二二极管以及第一阻抗和第二阻抗；电感一端连接在第一电池和第二电池之间，另一端连接第一电池或第二电池；第一晶体管连接在所述电感和接地端之间，第一晶体管的栅极连接控制单元，第一二极管连接第一晶体管的源级和漏极；第二晶体管一端连接第二电池且另一端接电感，第二晶体管的栅极连接控制单元，第二二极管连接第二晶体管的源级和漏极；第一阻抗连接在第一电池和第一晶体管之间，第一晶体管和第一阻抗的共享节点连接至控制芯片；第二阻抗连接在接地端与第二晶体管之间，第二晶体管与第二阻抗的共享节点连接至控制芯片；所述平衡侦测单元包括两个电阻，两电阻串联，两电阻一端连接第一电池，另一端连接地端，两电阻的共享节点连接至控制芯片；所述保护单元连接电池组内的单体电池；保护单元包括检测电路和保护电路，检测电路和保护电路连接；检测电路中的检测芯片连接有取样电路和比较器；保护电路内保护芯片的COP端与充电回路之间串联有第一场效应管，其DOP端与放电回路之间连接有第二场效应管；第一场效应管的栅极连接COP端，漏极连接充电回路，源级连接地端；第二场效应管的栅极连接DOP端，漏极连接放电回路，源极连接地端。...

【技术特征摘要】
1.一种大电流平衡电源管理系统，包括电池组，电池组内包括串联的第
一电池第和二电池，其特征在于，还包括控制单元、调整单元、平衡检测单元
以及保护单元，
所述控制单元包括控制芯片，控制芯片与所述电池组内的单体电池连接；
调整电源包括电感、第一晶体管、第二晶体管、第一二极管、第二二极管
以及第一阻抗和第二阻抗；电感一端连接在第一电池和第二电池之间，另一端
连接第一电池或第二电池；第一晶体管连接在所述电感和接地端之间，第一晶
体管的栅极连接控制单元，第一二极管连接第一晶体管的源级和漏极；第二晶
体管一端连接第二电池且另一端接电感，第二晶体管的栅极连接控制单元，第
二二极管连接第二晶体管的源级和漏极；第一阻抗连接在第一电池和第一晶体
管之间，第一晶体管和第一阻抗的共享节点连接至控制芯片；第二阻抗连接在
接地端与第二晶体管之间，第二晶体管与第二阻抗的共享节点连接至控制芯
片；
所述平衡侦测单元包括两个电阻，两电阻串联...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄进德，
申请(专利权)人：江苏九星新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32