本发明专利技术公开了混合均衡电路，用于控制电池组里面若干电芯的均衡，包括与若干电芯对应连接的若干均衡单元、与若干所述均衡单元电连接的模拟前端管理模块，以及采样电阻，所述采集电路接于均衡单元的负极和电池组负极之间，采集若干所述均衡单元的均衡电流并输送至模拟前端管理模块，模拟前端管理模块向均衡单元的开关管输出对应的PWM信号以控制均衡单元的开关管通断，并依据所述均衡电流反馈控制PWM信号的周期以使得均衡电流恒定。本发明专利技术检测均衡电流并反馈控制均衡单元中开关管的导通周期，以使得均衡电流恒定。本发明专利技术还公开了菊花链通信混合均衡电池均衡控制装置。
【技术实现步骤摘要】
混合均衡电路及菊花链通信混合均衡电池均衡控制装置
本专利技术涉及一种电池管理
，尤其涉及一种混合均衡电路及混合均衡电池均衡控制装置。
技术介绍
电池组的不一致性需要使用均衡技术进行维护，现有均衡技术包括被动均衡及主动均衡。被动均衡只能放电消耗能量，可以同时开启多路均衡，控制简单及成本低。主动均衡为能量转移方式，不能同时开启多路均衡，控制复杂及成本高。两种均衡方式各有利弊，因此出现了混合均衡方式。然而，现有的混合均衡方式中，往往只采集整个电池的电压、电流以及充放电电流来控制均衡电路中的开关管通断，整个过程中，并不能确定均衡电流的大小，更不能保证均衡电流恒定，均衡效果不好。故，急需一种可解决上述问题的均衡电路及均衡控制系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混合均衡电路，可同时实现主动均衡、被动均衡，且在主动均衡时，可精准检测均衡电流并反馈控制以保持均衡电流恒定。为了实现上有目的，本专利技术公开了混合均衡电路，用于控制电池组里面若干电芯的均衡，还包括采样电阻，每一所述均衡单元包括第一开关、能量转换电路和第二开关，所述能量转换电路的第一侧和第二侧耦合，所述第一开关与所述能量转换电路的第一侧串联后接于对应所述电芯的正极和负极之间，所述第二开关和所述能量转换电路的第二侧串联后一端接电池组正极和所述采样电阻之间，所述采样电阻的另一端接电池组负极，以采集若干所述均衡单元的均衡电流并将所述均衡电流输送至所述模拟前端管理模块，所述模拟前端管理模块向所述第一开关和第二开关输出对应的PWM信号以控制所述第一开关和第二开关通断，并依据所述均衡电流反馈控制所述PWM信号的周期以使得均衡电流恒定。与现有技术相比，本专利技术将采集电阻设于能量转换电路的次级和电池组总负极之间，以采集主动均衡时的均衡电流，依据均衡电流反馈控制第一开关和第二开关的导通周期，形成一个闭环的控制链，可以实时快速调节PWM信号的占空比，始终控制均衡电流恒定。再者，本专利技术可以控制模拟前端管理模块关闭所有的第二开关，对应控制第一开关的通断以实现被动均衡，还可以主动控制同一均衡单元中的第一开关、第二开关对应导通关闭，以实现主动均衡，从而完成混合均衡。较佳地，所述模拟前端管理模块在所述均衡电流超出预设阈值时停止输出PWM信号，直至所述均衡电流不超出预设阈值。较佳地，所述模拟前端管理模块包括电流比较单元和PWM信号输出接口，所述模拟前端管理模块依据所述PWM信号输出接口输出所述PWM信号，所述电流比较单元一端接所述采样电阻，另一端接所述PWM信号输出接口，并在所述均衡电流大于预设值时控制所述PWM信号输出接口停止输出PWM信号，直至所述均衡电流小于预设值。较佳地，所述能量转换电路为反激变压器。较佳地，所述模拟前端管理模块接若干所述电芯以采集若干所述电芯的电信号，依据所述电信号生成对应的PWM信号以控制若干所述均衡单元中第一开关和第二开关的通断。具体地，所述模拟前端管理模块在任一所述电芯进行主动充电均衡时，控制所述电芯的第二开关和第一开关依次导通预设时间后断开，且第一开关和第二开关禁止同时导通；所述模拟前端管理模块在任一所述电芯进行主动放电均衡时，控制所述电芯的第一开关和第二开关依次导通预设时间后断开，且第一开关和第二开关禁止同时导通。更具体地，所述模拟前端管理模块在所述电芯进行主动充电均衡时，控制所述第二开关断开的同时控制所述第一开关闭合，所述模拟前端管理模块在所述电芯进行主动放电均衡时，控制所述第一开关断开的同时控制所述第二开关闭合。较佳地，所述模拟前端管理模块还依据外部的控制信号控制所述混合均衡电路中所有均衡单元的第二开关断开，并依据所述电信号控制一个或多个所述均衡单元导通。较佳地，每一所述均衡单元还包括限流电阻，所述限流电阻串联于所述第一开关和能量转换电路的第一侧所在支路，限流电阻有效限制了最大开启电流，可以允许全部电池组中多个电芯对应的均衡单元的第一开关导通，以实现多路被动均衡，不会导致电池短路。较佳地，所述混合均衡电路还包括保险丝和双向TVS管，所述保险丝串接于所述电池组的正极和若干所述均衡单元之间，所述双向TVS管连接于所述电池组的正极和地之间。本专利技术还公开了一种菊花链通信混合均衡电池均衡控制装置，包括主控模块和若干所述混合均衡电路，所述混合均衡电路如上所述，若干所述混合均衡电路通过菊花链通信方式依次级联后与所述主控模块相连，所述主控模块管理若干所述混合均衡电路。附图说明图1是本专利技术所述菊花链通信混合均衡电池均衡控制装置的结构框图。图2是本专利技术所述混合均衡电路的部分结构框图。图3是本专利技术所述混合均衡电路的部分电路图。图4是所述模拟前端管理模块的接线图。图5是本专利技术所述模拟前端管理模块的部分结构框图。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。参考图1，本专利技术还公开了一种菊花链通信混合均衡电池均衡控制装置100，包括主控模块30和若干混合均衡电路10，若干混合均衡电路20通过菊花链通信方式依次级联后与主控模块10相连，主控模块10管理若干混合均衡电路，若干混合均衡电路20将检测到的电信号和均衡信息输送至上一级混合均衡电路20，直至输送至主控模块30，主控模块30发出控制信号并通过菊花链通信线路输送至对应混合均衡电路10中。参考图1至图4，混合均衡电路10用于控制电池组20里面若干电芯(B1-B6)的均衡，包括与若干电芯(B1-B6)对应连接的若干均衡单元11、与若干均衡单元11电连接的模拟前端管理模块12，以及采样电阻RS。参考图3，每一均衡单元11包括第一开关Q1(Q2、Q3、Q4、Q5或Q6)、能量转换电路T1(T2、T3、T4、T5或T6)和第二开关QS1(QS2、QS3、QS4、QS5或QS6)，能量转换电路T1(T2、T3、T4、T5或T6)的第一侧和第二侧耦合，第一开关Q1(Q2、Q3、Q4、Q5或Q6)与能量转换电路T1(T2、T3、T4、T5或T6)的第一侧串联后接于对应电芯B1(B2、B3、B4、B5或B6)的正极和负极之间，第二开关QS1(QS2、QS3、QS4、QS5或QS6)和能量转换电路T1(T2、T3、T4、T5或T6)的第二侧串联后一端接电池组20正极，另一端通过采样电阻RS接电池组20负极，采样电阻RS采集若干均衡单元11的均衡电流Is并将均衡电流Is输送至模拟前端管理模块12，模拟前端管理模块12向第一开关Q1(Q2、Q3、Q4、Q5或Q6)和第二开关QS1(QS2、QS3、QS4、QS5或QS6)输出对应的PWM信号以控制Q1(Q2、Q3、Q4、Q5或Q6)和第二开关QS1(QS2、QS3、QS4、QS5或QS6)通断，并依据均衡电流Is控制PWM信号的周期以使得均衡电流Is恒定。其中，模拟前端管理模块12分别通过端口e1-e6分别接第一开关Q1-Q6，通过端口n1-n6分别接第二开关QS1-QS6。在本实施例中，每一电池组20内具有6个电芯，当然，每一电池组20内也可以具有其他数目的电芯，例如2、3、4、5、8等等数目，且每一电池组20内电芯数目可以不等，其具体设置有技术人员依据实际需要选定。其中，模拟前端管理模块在均衡电流Is超出预设阈值时停止输出PW本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混合均衡电路，用于控制电池组里面若干电芯的均衡，包括与若干电芯对应连接的若干均衡单元、与若干所述均衡单元电连接的模拟前端管理模块，其特征在于：还包括采样电阻，每一所述均衡单元包括第一开关、能量转换电路和第二开关，所述能量转换电路的第一侧和第二侧耦合，所述第一开关与所述能量转换电路的第一侧串联后接于对应所述电芯的正极和负极之间，所述第二开关和所述能量转换电路的第二侧串联后一端接电池组正极和所述采样电阻之间，所述采样电阻的另一端接电池组负极，以采集若干所述均衡单元的均衡电流并将所述均衡电流输送至所述模拟前端管理模块，所述模拟前端管理模块向所述第一开关和第二开关输出对应的PWM信号以控制所述第一开关和第二开关通断，并依据所述均衡电流反馈控制所述PWM信号的周期以使得均衡电流恒定。
【技术特征摘要】
1.一种混合均衡电路，用于控制电池组里面若干电芯的均衡，包括与若干电芯对应连接的若干均衡单元、与若干所述均衡单元电连接的模拟前端管理模块，其特征在于：还包括采样电阻，每一所述均衡单元包括第一开关、能量转换电路和第二开关，所述能量转换电路的第一侧和第二侧耦合，所述第一开关与所述能量转换电路的第一侧串联后接于对应所述电芯的正极和负极之间，所述第二开关和所述能量转换电路的第二侧串联后一端接电池组正极和所述采样电阻之间，所述采样电阻的另一端接电池组负极，以采集若干所述均衡单元的均衡电流并将所述均衡电流输送至所述模拟前端管理模块，所述模拟前端管理模块向所述第一开关和第二开关输出对应的PWM信号以控制所述第一开关和第二开关通断，并依据所述均衡电流反馈控制所述PWM信号的周期以使得均衡电流恒定。2.如权利要求1所述的混合均衡电路，其特征在于：所述模拟前端管理模块在所述均衡电流超出预设阈值时停止输出PWM信号，直至所述均衡电流不超出预设阈值。3.如权利要求2所述的混合均衡电路，其特征在于：所述模拟前端管理模块包括电流比较单元和PWM信号输出接口，所述模拟前端管理模块依据所述PWM信号输出接口输出所述PWM信号，所述电流比较单元一端接所述均衡电流，另一端接所述PWM信号输出接口，并在所述均衡电流大于预设值时控制所述PWM信号输出接口停止输出PWM信号，直至所述均衡电流小于预设值。4.如权利要求1所述的混合均衡电路，其特征在于：所述能量转换电路为反激变压器。5.如权利要求1所述的混合均衡电路，其特征在于：所述模拟前端管理模块接若干所述电芯以采集若干所述电芯的电信号，依据所述电信号生成对应...
【专利技术属性】
技术研发人员：林田生，郑庆飞，
申请(专利权)人：东莞钜威动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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