精确主动均衡电池管理电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种精确主动均衡电池管理电路，包括直流稳压电源、切换电路、电池组、电压采集单元、电流传感器及控制器，电池组包括多个串联的单体电池，电池组的两端与直流稳压电源的输入端相连；切换电路与电池组相连，用以选择性地将一个单体电池与直流稳压电源的输出端连通；电压采集单元与电池组中每个单体电池相连，用以检测各个单体电池的电压；电流传感器与直流稳压电源的输出端相连，用以检测直流稳压电源输出的均衡电流；控制器与切换电路、电压采集单元及电流传感器相连，用以根据各个单体电池的电压及均衡电流控制切换电路选择性地将一个需均衡的所述单体电池与所述直流稳压电源接通。本实用新型专利技术的结构简单，成本低，同时，均衡精度高。

An accurate active balance battery management circuit

The utility model discloses a precise active equalization battery management circuit, including the DC power supply, switching circuit, battery, voltage acquisition unit, a current sensor and a controller, battery comprising a plurality of battery cells connected in series, and both ends of the battery and DC regulated power supply is connected with the input end of the switching circuit is connected with the battery; group for selectively connecting the output of a single battery and a DC power supply terminal; voltage acquisition unit and battery in each single battery is connected to the voltage detection of each single cell; output current sensor and DC power supply connected to the equilibrium current detection output DC voltage power the controller is connected with the switching circuit; and the voltage acquisition unit and current sensor according to the voltage of each single battery and electric current control switching equilibrium The path selectively connects a single cell that needs to be balanced with the DC voltage regulator. The structure of the utility model is simple, the cost is low, at the same time, the balance precision is high.

【技术实现步骤摘要】
精确主动均衡电池管理电路
本技术涉及电池，尤其涉及一种精确主动均衡电池管理电路。
技术介绍
锂离子电池多采用串联方式连接以构成动力电池组，由于各单体锂离子电池在制造、初始容量、电压、内阻以及电池组中各单体锂离子电池的温度等方面均不完全相同，在使用过程中，会造成某单体锂离子电池的过充电和过放电现象，严重时会造成个别锂离子电池的容量比其他锂离子电池都低。相关技术中，为了对串联后的锂离子电池进行保护，一般采用被动均衡方式和主动均衡方式。其中，主动均衡方式是通过将过压状态的电池单体的能量转换到电池组和将电池组的能量转换到欠压状态的电池单体中，以实现对欠压或过压电池单体进行主动均衡。然而，相关技术中的主动均衡电路，结构复杂，成本高，均衡精度低。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种精确主动均衡电池管理电路。为实现上述目的，根据本技术实施例的精确主动均衡电池管理电路，包括：直流稳压电源；电池组，所述电池组包括多个串联的单体电池，所述电池组的两端与所述直流稳压电源的输入端相连，为所述直流稳压电源供电；切换电路，与所述电池组相连，用以选择性地将一个所述单体电池与所述直流稳压电源的输出端连通；电压采集单元，所述电压采集单元与所述电池组中每个单体电池相连，用以检测各个所述单体电池的电压；电流传感器，所述电流传感器与所述直流稳压电源的输出端相连，用以检测所述直流稳压电源输出的均衡电流；控制器，所述控制器与所述切换电路、电压采集单元及电流传感器相连，用以根据各个所述单体电池的电压及所述均衡电流控制所述切换电路选择性地将一个需均衡的所述单体电池与所述直流稳压电源接通，以将所述直流稳压电源输出的所述均衡电流提供给所述需均衡的所述单体电池充电。根据本技术实施例提供的精确主动均衡电池管理电路，通过电压采集单元检测各个单体电池的电压，及电流传感器检测直流稳压电源输出的均衡电流，再通过控制器根据各个单体电池的电压及均衡电流控制所述切换电路选择性地将一个需均衡的所述单体电池与所述直流稳压电源接通，进而实现主动均衡，而且，通过切换电路选择性地接通，可以简化电路结构，其成本低，同时，通过均衡电流作为控制参数，使得控制器能够准确控制充电时间，提高均衡精度。另外，根据本技术上述实施例的精确主动均衡电池管理电路还可以具有如下附加的技术特征：根据本技术的一个实施例，所述切换电路包括：电池开关矩阵，所述电池开关矩阵包括多个第一电子开关；极性开关矩阵，所述极性开关矩阵包括第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关及第五电子开关；相邻两个单体电池之间设有一电流节点，多个电流节点中偶数电流节点分别通过一个所述第一电子开关与所述第二电子开关和第四电子开关的一端相连，多个电流节点中奇数电流节点分别通过一个所述第一电子开关与所述第三电子开关和第五电子开关的一端相连；多个单体电池中的第一个单体电池的正极通过一个所述第一电子开关与所述第二电子开关和第四电子开关的所述一端相连，多个单体电池中的最后一个单体电池的负极通过一个所述第一电子开关与所述第三电子开关和第五电子开关的所述一端相连；所述直流稳压电源的输出端包括正极输出端和负极输出端，所述第二电子开关、第三电子开关的另一端与所述直流稳压电源的正极输出端相连；所述第四电子开关、第五电子开关的另一端与所述直流稳压电源的负极输出端相连。根据本技术的一个实施例，还包括：均衡开关，所述均衡开关连接于所述第二电子开关与所述直流稳压电源的所述正极输出端之间；所述电流传感器连接于所述均衡开关与所述第二电子开关之间，所述电压采样电路的采样端连接于所述第二电子开关与所述电流传感器之间。根据本技术的一个实施例，所述第一电子开关及均衡开关包括：第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管和第二MOS管的源极相连；第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的正极与所述第一MOS管的源极相连，所述第一二极管的负极与所述第一MOS管的漏极相连，所述第二二极管的正极与所述第二MOS管的源极相连，所述第二二极管的负极与所述第二MOS管的漏极相连。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明图1是本技术一个实施例精确主动均衡电池管理电路的结构示意图；图2是本技术另一个实施例精确主动均衡电池管理电路的结构示意图；图3是本技术实施例精确主动均衡电池管理电路中第一电子开关及均衡开关的结构示意图。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。参照图1所示，本技术实施例提供了一种精确主动均衡电池管理电路，包括直流稳压电源10、切换电路11、电池组12、电压采集单元13、电流传感器14及控制器15。具体的，电池组12包括多个串联的单体电池(如图2中单体电池N1、单体电池N2、……单体电池Nn)，所述电池组12的两端与所述直流稳压电源10的输入端相连，为所述直流稳压电源供电。切换电路11与所述电池组12相连，用以选择性地将一个所述单体电池与所述直流稳压电源10的输出端连通。也就是说，切换电路具有多个选通支路，当一个选通支路接通时，直流稳压电源10从电池组12取电，并进行电压转换后提供给对应的单体电池，为该单体电池充电。电压采集单元13与所述电池组12中每个单体电池相连，用以检测各个所述单体电池的电压。该电压采集单元13可以采用ADC电压采样方式、差分隔离采样方式或者压频隔离采样方式。电流传感器14与所述直流稳压电源10的输出端相连，用以检测所述直流稳压电源10输出的均衡电流。控制器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精确主动均衡电池管理电路，其特征在于，包括：直流稳压电源；电池组，所述电池组包括多个串联的单体电池，所述电池组的两端与所述直流稳压电源的输入端相连，为所述直流稳压电源供电；切换电路，与所述电池组相连，用以选择性地将一个所述单体电池与所述直流稳压电源的输出端连通；电压采集单元，所述电压采集单元与所述电池组中每个单体电池相连，用以检测各个所述单体电池的电压；电流传感器，所述电流传感器与所述直流稳压电源的输出端相连，用以检测所述直流稳压电源输出的均衡电流；控制器，所述控制器与所述切换电路、电压采集单元及电流传感器相连，用以根据各个所述单体电池的电压及所述均衡电流控制所述切换电路选择性地将一个需均衡的所述单体电池与所述直流稳压电源接通，以将所述直流稳压电源输出的所述均衡电流提供给所述需均衡的所述单体电池充电。

【技术特征摘要】
1.一种精确主动均衡电池管理电路，其特征在于，包括：直流稳压电源；电池组，所述电池组包括多个串联的单体电池，所述电池组的两端与所述直流稳压电源的输入端相连，为所述直流稳压电源供电；切换电路，与所述电池组相连，用以选择性地将一个所述单体电池与所述直流稳压电源的输出端连通；电压采集单元，所述电压采集单元与所述电池组中每个单体电池相连，用以检测各个所述单体电池的电压；电流传感器，所述电流传感器与所述直流稳压电源的输出端相连，用以检测所述直流稳压电源输出的均衡电流；控制器，所述控制器与所述切换电路、电压采集单元及电流传感器相连，用以根据各个所述单体电池的电压及所述均衡电流控制所述切换电路选择性地将一个需均衡的所述单体电池与所述直流稳压电源接通，以将所述直流稳压电源输出的所述均衡电流提供给所述需均衡的所述单体电池充电。2.根据权利要求1所述的精确主动均衡电池管理电路，其特征在于，所述切换电路包括：电池开关矩阵，所述电池开关矩阵包括多个第一电子开关；极性开关矩阵，所述极性开关矩阵包括第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关及第五电子开关；相邻两个单体电池之间设有一电流节点，多个电流节点中偶数电流节点分别通过一个所述第一电子开关与所述第二电子开关和第四电子开关的一端相连，多个电流节点中奇数电流节点分别通过一个所述第一电子开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑锋，
申请(专利权)人：奥创新能源深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44