一种电池保护电路及系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电池保护电路及系统，该电路包括：第一主控模块、第二主控模块、以及与所述第一主控模块连接的均衡电路模块和与所述第二主控模块连接的充电保护模块，其中，所述均衡电路模块的数量与所述电池组中单体电芯的数量相同，所述均衡电路模块通过第一开关元件一一对应连接所述电池组里每个单体电芯，所述第一主控模块用于分别独立控制每一所述均衡电路模块对应的第一开关元件于断开和闭合之间切换，当所述第一开关元件闭合时，所述均衡电路模块与对应的所述单体电芯之间形成放电回路，所述充电保护模块与第二主控模块连接，用于实现对所述均衡电路模块对应连接的所述单体电芯的充电控制。

A Battery Protection Circuit and System

【技术实现步骤摘要】
一种电池保护电路及系统
本技术涉及电池管理，尤其涉及一种电池保护电路及系统。
技术介绍
当今电子产品一般都需要安装电池，以便人们的使用。电池实质是一种聚合化合物，电池充放电过程实质上是其内部进行电能与化学能相互转换的化学反应。然而，电池过充电和过放电将会导致电池内部发生化学副反应，损伤电池的性能和使用寿命，甚至严重时会发生爆炸等危害人身安全的情况。因此，在电池的充电电路中需要加入过充保护电路，用于对电池的充电状态进行有效监测。已知的电池的充电电路中，充电保护电路和电压均衡电路与同一个控制芯片连接，由于每个电池单体内部阻抗不同，多个串联电池同时充电，内部阻抗小的电池最先充满，因而在多串电池组充电过程中，基于现有充电电路，会发生当一个电池电压达到最大电压时，关闭充电，启用充电保护电路进入过充保护状态，再启动电压均衡电路给电池放电，直到该电池电压放电下降到某个阈值时，才能继续进行充电。这样，需要保证充电器一直与电池组连接，方能通过电压均衡电路使得电池单体的电压偏差能够保持在预期范围内，否则，随着充放电循环的增加以及充电过程中充电器与电池组之间反复开断，各单体电池电压逐渐分化，使用寿命将大大缩减。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本技术实施例提供一种电池保护电路及系统，能够有效实现均衡和安全充电。为达到上述目的，本技术实施例的技术方案是这样实现的：第一方面，本技术实施例提供一种电池保护电路，用于对具有至少一个单体电芯的电池组进行均衡处理，所述电路包括：第一主控模块、第二主控模块、以及与所述第一主控模块连接的均衡电路模块和与所述第二主控模块连接的充电保护模块，其中，所述均衡电路模块与所述电池组中单体电芯的数量相同，所述均衡电路模块通过第一开关元件一一对应连接所述电池组里每个单体电芯，所述第一主控模块用于分别独立控制每一所述均衡电路模块对应的所述第一开关元件于断开和闭合之间切换，当所述第一主控模块检测到单体电芯的电压达到第一阈值时，控制对应的第一开关元件闭合，所述均衡电路模块与对应的所述单体电芯之间形成放电回路，所述充电保护模块一端与第二主控模块连接，所述充电保护模块另一端连接所述电池组里所述均衡电路模块对应连接的所述单体电芯，用于实现对所述均衡电路模块对应连接的所述单体电芯的充电控制。其中，所述电路还包括放电保护模块，所述放电保护模块与所述第二主控模块连接，用于实现对所述电池组的放电控制。其中，所述电路还包括与所述充电保护模块连接的充电模块和与所述放电保护模块连接的放电模块，所述充电模块用于对所述电池组充电，所述放电模块用于对所述电池组放电。其中，所述充电保护模块包括连接于所述第二主控模块和所述对应单体电芯电池组之间的第一选择电路，所述第一选择电路一端与所述第二主控模块相连，另一端与所述充电模块连接，所述第二主控模块用于在所述单体电芯的电压达到第二阈值时，控制所述第一选择电路断开，控制所述单体电芯停止充电，其中，所述第一阈值为4.15，所述第二阈值为4.2。其中，所述第一选择电路包括第二开关元件和第一电阻，所述第二开关元件一端与所述第二主控模块连接，一端连接电源正极，另一端与所述第一电阻连接，所述第一电阻另一端与所述充电模块连接。其中，所述放电保护模块包括连接于所述第二主控模块和所述对应的单体电芯之间的第二选择电路，所述第二选择电路一端与所述第二主控模块相连，另一端与所述放电模块连接，所述第二主控模块用于在所述单体电芯的电压达到第三阈值，控制所述第二选择电路断开，控制所述电池组停止放电。其中，每一所述均衡电路模块还包括与对应的第一开关元件连接的第三电阻，所述第一开关元件的一端与所述第一主控模块连接，一端连接对应的单体电芯正极，另一端与所述第三电阻连接，所述第一主控模块用于在对应的单体电芯的电压达到第一阈值时，控制对应的开关元件闭合，所述第三电阻通过所述开关元件与对应的所述单体电芯形成放电回路。其中，所述电路还包括与所述第一主控模块连接的第一电容和与所述第二主控模块连接的第二电容，所述第一电容与所述电池组中的所述单体电芯并联，并与所述第一主控模块连接，所述第一电容两端的电压为对应的所述单体电芯的电压，所述第二电容与所述电池组中的所述单体电芯并联，并与所述第二主控模块连接，所述第二电容两端的电压为所述对应的单体电芯的电压。第二方面，本技术实施例提供一种电池保护系统，包括具有至少一个单体电芯的电池组及电池保护电路，所述电池保护电路为如本技术任一实施例所述电路。本实用实施例提供的电池保护电路及系统，该电池保护电路用于对有至少一个单体电芯的电池组进行均衡处理充电，所述电路包括：第一主控模块、第二主控模块、以及与所述第一主控模块连接的均衡电路模块和与所述第二主控模块连接的充电保护模块，其中，所述均衡电路模块、充电保护模块的数量与所述电池组中单体电芯的数量相同，所述均衡电路模块通过第一开关元件一一对应连接所述电池组里每个单体电芯，所述第一主控模块用于分别独立控制每一所述均衡电路模块对应的第一开关元件于断开和闭合之间切换，当所述第一开关元件闭合时，所述均衡电路模块与对应的所述单体电芯之间形成放电回路，所述充电保护模块与第二主控模块连接，用于实现对所述均衡电路模块对应连接的电池组单体电芯的充电控制。所述均衡电路模块和充电保护模块分别由对应的主控模块独立控制，且所述均衡电路模块和充电保护模块均分别与电池组的单体电芯一一对应连接，从而可以分别独立实现对单体电芯的均衡充电以及防止过充电，均衡电路模块对电池进行电压均衡时无需依赖于充电保护电路使得其中一个电芯电压达到充满状态后再启动，从而在任意充电场景下，电压均衡电路均能有效独立的工作使得电池组中电池单体的电压偏差均能够保持在预期范围，控制更加精准。附图说明图1为本技术一实施例中电池保护电路的组成示意框图；图2为本技术一实施例中电池保护电路的具体组成结构示意图；具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对技术的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。这里需要说明的是，本技术实施例所提及的电池组是由多个单体电芯串联组成的。本技术实施例一方面提供一种电池保护电路，用于对具有至少一个单体电芯101的电池组进行均衡处理，参阅图1，所述电路包括第一主控模块102，第二主控模块103，均衡模块104以及充电保护模块105，所述第一主控模块102与均衡模块104连接，所述均衡电路模块104的数量与所述电池组中单体电芯101的数量相同，所述均衡电路模104块通过第一开关元件106一一对应连接所述电池组里每个单体电芯101，所述第一主控模块102用于分别独立控制每一所述均衡电路模块对应的第一开关元件106于断开和闭合之间切换，当所述第一开关元件106闭合时，所述均衡电路模块104与对应的所述单体电芯之间形成放电回路，所述充电保护模块105与第二主控模块103连接，用于实现对所述均衡电路模块104对应连接的所述单体电芯的充电控制。这里，所述第一主控模块102和所述第二主控模块103是微控制单元(Micro-controllerUnit，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池保护电路，用于对具有至少一个单体电芯的电池组进行均衡处理，其特征在于，所述电路包括：第一主控模块、第二主控模块、以及与所述第一主控模块连接的均衡电路模块和与所述第二主控模块连接的充电保护模块，其中，所述均衡电路模块的数量与所述电池组中单体电芯的数量相同，所述均衡电路模块通过第一开关元件一一对应连接所述电池组里每个单体电芯，所述第一主控模块用于分别独立控制每一所述均衡电路模块对应的第一开关元件于断开和闭合之间切换，当所述第一主控模块检测到单体电芯的电压达到第一阈值时，控制对应的第一开关元件闭合，所述均衡电路模块与对应的所述单体电芯之间形成放电回路，所述充电保护模块一端与第二主控模块连接，所述充电保护模块另一端连接所述电池组里所述均衡电路模块对应连接的所述单体电芯，用于实现对所述均衡电路模块对应连接的所述单体电芯的充电控制。

【技术特征摘要】
1.一种电池保护电路，用于对具有至少一个单体电芯的电池组进行均衡处理，其特征在于，所述电路包括：第一主控模块、第二主控模块、以及与所述第一主控模块连接的均衡电路模块和与所述第二主控模块连接的充电保护模块，其中，所述均衡电路模块的数量与所述电池组中单体电芯的数量相同，所述均衡电路模块通过第一开关元件一一对应连接所述电池组里每个单体电芯，所述第一主控模块用于分别独立控制每一所述均衡电路模块对应的第一开关元件于断开和闭合之间切换，当所述第一主控模块检测到单体电芯的电压达到第一阈值时，控制对应的第一开关元件闭合，所述均衡电路模块与对应的所述单体电芯之间形成放电回路，所述充电保护模块一端与第二主控模块连接，所述充电保护模块另一端连接所述电池组里所述均衡电路模块对应连接的所述单体电芯，用于实现对所述均衡电路模块对应连接的所述单体电芯的充电控制。2.如权利要求1所述电路，其特征在于，所述电路还包括放电保护模块，所述放电保护模块与第二主控模块连接，用于实现对所述电池组的放电控制。3.如权利要求2所述电路，其特征在于，所述电路还包括与所述充电保护模块连接的充电模块和与所述放电保护模块连接的放电模块，所述充电模块用于对所述电池组充电，所述放电模块用于对所述电池组放电。4.如权利要求3所述电路，其特征在于，所述充电保护模块包括连接于所述第二主控模块和所述对应单体电芯之间的第一选择电路，所述第一选择电路一端与所述第二主控模块相连，另一端与所述充电模块连接，所述第二主控模块用于在所述单体电芯的电压达到第二阈值时，控制所述第一选择电路断开，控制所述单体电芯停止充电，其中，所述第一阈值为4.15，所述第二阈值为4.2。5.如权利要求4所述电路，其特征在于，所述第一选择电路包括第二开关元件和第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂绪才，
申请(专利权)人：湖南秒冲新能源科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43