一种动力电池模组的均衡控制电路制造技术

本发明专利技术公开一种动力电池模组的均衡控制电路，主控单元、通讯单元、光耦隔离单元、主动均衡模块、电池模组、被动均衡模块及温度检测单元，所述主控单元通过通讯单元与电池模组、主动均衡模块连接组成主动均衡检测控制回路，所述主控单元、光耦隔离单元、被动均衡模块、电池模组、温度检测单元依次连接组成被动均衡控制回路。本发明专利技术涉及一种动力电池模组的均衡控制电路，设有主动均衡模块，可对单体电池进行充电或者放电均衡，并通过隔离通讯模块与主控单元进行实时数据传输和交互，同时设有被动均衡模块，可对整个电池模组进行被动均衡，在主动均衡阵列失效或者异常的情况下，主控单元可通过光电耦合器打开被动均衡回路，对电池模组进行均衡。 1

A balanced control circuit for power battery module

The invention discloses a balanced control circuit for a power battery module. The main control unit, communication unit, optocoupler isolation unit, active equalization module, battery module, passive equalization module and temperature detection unit are used to form active equalization detection control by the communication unit connected with the battery module and the active balance module. The main control unit, the optocoupler isolation unit, the passive equalization module, the battery module and the temperature detection unit are connected in turn to form a passive balance control loop. The invention relates to a balanced control circuit of a power battery module. It has an active balance module, which can charge or discharge a single cell, and carry out real-time data transmission and interaction through a isolation communication module and the main control unit. At the same time, a passive equalization module is set up, and the whole battery module can be passive balanced. When the active equalization array is invalid or abnormal, the main control unit can open the passive equalization loop through the optocoupler and balance the battery module. One

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池模组的均衡控制电路
本专利技术涉及均衡电路领域，特别是涉及一种动力电池模组的均衡控制电路。
技术介绍
在电动汽车或储能系统中，电池均衡功能显得尤为重要，要提高单体电池或者模组电池之间的一致性，必然应用到均衡机制，在对电池模组进行充放电时，对电压偏低或者偏高的单体/模组进行均衡。比较常规使用的是被动均衡，通过集成模拟前端采集IC对电池单体电压采集并控制单体电池的均衡放电，此方式均衡电流小，均衡控制芯片与高压电池模组通过采集线、均衡回路直接连接，没有单独的电气隔离，容易存在相互干扰，且有一定的短路风险。再一种电池均衡方式为主动均衡，此方式均衡效率高、能量利用率高，均衡电流可以达到2A以上，但其控制电路和策略复杂，若其开关阵列中有一路均衡失效，则会导致整个均衡模组工作异常，引起主控系统报警停机，故障率较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种动力电池模组的均衡控制电路。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种动力电池模组的均衡控制电路，包括：主控单元、通讯单元、光耦隔离单元、主动均衡模块、电池模组、被动均衡模块及温度检测单元，所述主控单元通过通讯单元与电池模组、主动均衡模块连接组成主动均衡检测控制回路，所述主控单元、光耦隔离单元、被动均衡模块、电池模组、温度检测单元依次连接组成被动均衡控制回路。作为进一步优选的方案，所述通讯单元为SPI总线、CAN总线或485总线。作为进一步优选的方案，所述温度检测单元包括分压电阻R1和热敏电阻NTC1，所述分压电阻R1的一端与供电电源VCC连接，另一端与经所述热敏电阻NTC1后接地，所述热敏电阻NTC1还将检测温度值传输至所述主控单元中。作为进一步优选的方案，所述光耦隔离单元包括光耦隔离器ISO1、限流电阻R2和下拉电阻R3，所述光耦隔离器ISO1的发光二极管的阳极与所述主控单元的输出端连接，阴极接地，所述光耦隔离器ISO1的集电极与所述被动均衡模块连接，发射极依次经限流电阻R2、下拉电阻R3后与电池模组的总负端连接。作为进一步优选的方案，所述被动均衡模块包括第四电阻R4、第五电阻R5和均衡MOS管Q1，所述第五电阻R5的一端分别与所述光耦隔离器ISO1的集电极、所述通讯单元、所述电池模组的总正端连接，另一端经所述第四电阻R4与所述均衡MOS管Q1的D极连接，所述均衡MOS管Q1的S极与所述电池模组的总负端连接，G极与所述限流电阻R2和所述下拉电阻R3之间的连接节点连接。作为进一步优选的方案，所述均衡MOS管Q1为N沟道MOS管。作为进一步优选的方案，所述主控单元包括MCU控制器，所述MCU控制器分别与供电电源VCC和GND连接。作为进一步优选的方案，所述电池模组包括若干个由串联和/或并联组成的单体电池。本专利技术相比于现有技术的优点及有益效果如下：本专利技术涉及一种动力电池模组的均衡控制电路，设有主动均衡模块，可对单体电池进行充电或者放电均衡，并通过隔离通讯模块与主控单元进行实时数据传输和交互，同时设有被动均衡模块，可对整个电池模组进行被动均衡，在主动均衡阵列失效或者异常的情况下，主控单元可通过光电耦合器打开被动均衡回路，对电池模组进行均衡。另外采用温度监测单元，可对被动均衡回路中均衡电阻的温度进行实时采集，如均衡电流检测异常，可迅速关断均衡回路，切断电池模组主回路，保护电池系统和负载免受损坏。附图说明图1为本专利技术的动力电池模组的均衡控制电路的原理框图；图2为图1的动力电池模组的均衡控制电路的电路原理图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。实施例请参阅图1，图1为动力电池模组的均衡控制电路的原理框图，请一并参阅图2。本专利技术提供一种动力电池模组的均衡控制电路10，包括：主控单元100、通讯单元200、光耦隔离单元300、主动均衡模块400、电池模组500、被动均衡模块600及温度检测单元700。需要说明的是，所述主控单元100用于读取主动均衡模块400的运行状态，并控制主动均衡模块400的启停，对电池模组500进行充放电均衡；所述通讯单元200作为桥梁用于主控单元100分别与主动均衡模块400、被动均衡模块600之间的连接，实施进行数据的交互；所述光耦隔离单元300用于驱动所述被动均衡模块600的开启或关闭；所述主动均衡模块400可对电池模组500进行主动均衡，所述被动均衡模块600可对电池模组500进行被动均衡，所述电池模组500为整个电路提供电源；所述温度检测单元700用于对均衡电阻的温度进行实时监测，如果其超出预设范围，主控单元100可立即关闭被动均衡模块600，确保系统安全可靠的运行。所述主控单元100通过通讯单元200与电池模组500、主动均衡模块400连接组成主动均衡检测控制回路，所述主控单元100、光耦隔离单元300、被动均衡模块600、电池模组500、温度检测单元700依次连接组成被动均衡控制回路。需要说明的是，所述主控单元100包括MCU控制器，所述MCU控制器分别与供电电源VCC和GND连接。需要说明的是，所述电池模组包括若干个由串联和/或并联组成的单体电池。在本实施例中，所述通讯单元200为SPI总线、CAN总线或485总线。主动均衡模块400的接口以及电池模组500的电压采集信息可通过SPI/CAN/485三种方式与主控单元100进行实时数据传输交互，保证主控单元100能够监控到主动均衡模块400的实时运行信息及电池模组500的电压状态。需要说明的是，所述温度检测单元700包括分压电阻R1和热敏电阻NTC1，所述分压电阻R1的一端与供电电源VCC连接，另一端与经所述热敏电阻NTC1后接地，所述热敏电阻NTC1还将检测温度值传输至所述主控单元100中。具体的，所述检测单元700与第四电阻R4之间确保留有一定的安全距离，以达到二者之间的电气隔离的；所述均衡电阻R4和均衡电阻R5为功率电阻，两个串联连接，可减小均衡电流，不然均衡电阻会发烫严重，长时间工作容易烧毁。被动均衡模块600的均衡电阻R4和R5设置有温度检测单元700，对其工作温度实时监测，保证其可靠运行。需要说明的是，所述光耦隔离单元300包括光耦隔离器ISO1、限流电阻R2和下拉电阻R3，所述光耦隔离器ISO1的发光二极管的阳极与所述主控单元100的输出端连接，阴极接地，所述光耦隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池模组的均衡控制电路，其特征在于，包括：主控单元、通讯单元、光耦隔

【技术特征摘要】
1.一种动力电池模组的均衡控制电路，其特征在于，包括：主控单元、通讯单元、光耦隔离单元、主动均衡模块、电池模组、被动均衡模块及温度检测单元，所述主控单元通过通讯单元与电池模组、主动均衡模块连接组成主动均衡检测控制回路，所述主控单元、光耦隔离单元、被动均衡模块、电池模组、温度检测单元依次连接组成被动均衡控制回路。2.根据权利要求1所述的动力电池模组的均衡控制电路，其特征在于，所述通讯单元为SPI总线、CAN总线或485总线。3.根据权利要求1所述的动力电池模组的均衡控制电路，其特征在于，所述温度检测单元包括分压电阻R1和热敏电阻NTC1，所述分压电阻R1的一端与供电电源VCC连接，另一端与经所述热敏电阻NTC1后接地，所述热敏电阻NTC1还将检测温度值传输至所述主控单元中。4.根据权利要求1所述的动力电池模组的均衡控制电路，其特征在于，所述光耦隔离单元包括光耦隔离器ISO1、限流电阻R2和下拉电阻R3，所述光耦隔离器ISO1的发光二极管的阳极与所述主控单元的输出端连接，阴极接...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺亮，
申请(专利权)人：惠州市蓝微新源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44