电池均衡管理电路制造技术

本公开提供一种电池均衡管理电路。电池均衡管理电路包括：直流电源输入端；多个电池模块，每个电池模块均包括电池、充电开关组和放电开关组；放电电路，电连接于所述多个电池模块的放电开关组；DC/DC直流功率模块，电连接于所述直流电源输入端和所述多个电池模块的充电开关组；控制器，电连接于所述多个电池模块，用于在任意一个电池模块中电池的电量低于第一预设值时控制该电池模块的充电开关组闭合，放电开关组断开；在任意一个电池模块中电池的电量高于第二预设值时控制该电池模块的放电开关组闭合，充电开关组断开。本公开提供的电池均衡管理电路能够满足大容量、大电流电池的快速、高效、可靠均衡。

【技术实现步骤摘要】
电池均衡管理电路
本公开涉及电源
，具体而言，涉及一种能够实现大容量、大电流电池的快速、高效、可靠均衡的电池均衡管理电路。
技术介绍
目前常用的磷酸铁锂电池均衡电路分为能量耗散型电路和非能量耗散型电路。能量耗散型电路较为简单，但是能耗较大，均衡速度慢，效率低，且电阻散热会影响系统正常运行。非能量耗散型电路包括由储能元件(电感或电容)和控制开关组成的均衡电路，储能元件可以是电容或电感。非能量耗散型电路结构简单，容易控制，能量损耗比较小，但当相邻电池的电压差较小时，均衡时间会较长，均衡的速度慢，均衡效率低，对大电流快速充电的场合不适用。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种电池均衡管理电路，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的电池均衡效率低的问题。根据本公开的第一方面，提供一种电池均衡电路，包括：直流电源输入端；多个电池模块，每个电池模块均包括电池、充电开关组和放电开关组；放电电路，电连接于所述多个电池模块的放电开关组；DC/DC直流功率模块，电连接于所述直流电源输入端和所述多个电池模块的充电开关组；控制器，电连接于所述多个电池模块，用于在任意一个电池模块中电池的电量低于第一预设值时控制该电池模块的充电开关组闭合，放电开关组断开；在任意一个电池模块中电池的电量高于第二预设值时控制该电池模块的放电开关组闭合，充电开关组断开。在本公开的一个示例性实施例中，所述放电电路包括：充电电容，一端通过第一节点电连接所述多个电池模块的放电开关组；耗电支路，包括串联的耗电元件和耗电开关，所述耗电支路的第一端连接所述第一节点，所述耗电支路的第二端与所述充电电容的第二端连接于第二节点。在本公开的一个示例性实施例中，电池均衡电路还包括：放电总开关，连接在所述放电电路和所述多个电池模块的放电开关组之间；充电总开关，连接在所述直流电源输入端、所述放电电路和所述DC/DC直流功率模块之间；所述控制器还连接所述放电总开关和所述充电总开关，用于检测所述充电电容的两端电压，在所述充电电容的两端电压低于所述充电电容的饱和设定值时，控制所述充电总开关连接所述直流电源输入端和所述DC/DC直流功率模块，所述放电总开关闭合；在所述充电电容的两端电压高于所述充电电容的饱和设定值时，控制所述充电总开关连接所述放电电路和所述DC/DC直流功率模块，所述放电总开关断开。在本公开的一个示例性实施例中，所述放电总开关为单刀双掷开关，所述放电总开关位于第一侧的第一端和第二端分别耦接于所述多个电池模块的放电开关组，位于第二测的第三端和第四端分别耦接于所述第一节点和所述第二节点；所述充电总开关为双刀双掷开关，所述充电总开关位于第一侧的第一端和第二端耦接于所述直流电源输入端，位于第二侧的第三端和第四端分别耦接于所述第一节点和所述第二节点，位于控制端的第五端和第六端耦接于所述DC/DC直流功率模块。在本公开的一个示例性实施例中，所述控制器还设置为：在所述放电总开关断开预设时间时，如果所述充电电容的两端电压高于所述充电电容的饱和设定值，控制所述耗电开关闭合；在所述充电电容的两端电压低于所述充电电容的饱和设定值时，控制所述耗电开关断开。在本公开的一个示例性实施例中，所述控制器还设置为：响应检修开始信号控制所述耗电开关闭合，响应检修停止信号控制所述耗电开关断开。在本公开的一个示例性实施例中，所述充电开关组包括：正极充电开关支路，连接在所述电池的正极和所述DC/DC直流功率模块的正输出端之间，包括串联的正极充电开关和正极充电二极管，所述正极充电二极管的正极电连接于所述DC/DC直流功率模块的正输出端；负极充电开关支路，连接在所述电池的负极和所述DC/DC直流功率模块的负输出端之间，包括串联的负极充电开关和负极充电二极管，所述负极充电二极管的负极电连接于所述DC/DC直流功率模块的负输出端；所述放电开关组包括：正极放电开关支路，连接在所述电池的正极和所述放电电路之间，包括串联的正极放电开关和正极放电二极管，所述正极放电二极管的正极电连接于所述电池的正极；负极放电开关支路，连接在所述电池的负极和所述放电电路之间，包括串联的负极放电开关和负极放电二极管，所述负极放电二极管的负极电连接于所述电池的负极。本公开实施例提供的电池均衡管理电路通过实时监测电池模块中电池的电量，及时根据电量控制每个电池模块的充电开关组和放电开关组，可以在同一时间内实现对多个不同电池模块的充电或放电，并避免对同一电池模块同时充电放电，能够使用简单的电路结构有效提高电池均衡速度，能够应用于需要大电流快速充电的场景；此外，基于电池模块的控制，能够使电路易于扩展，整体结构具有结构简单、高效可靠、易模块化、易于拓展、体积小，成本低的优点。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本公开示例性实施例中电池均衡管理电路的方框图。图2是本公开示例性实施例提供的电池均衡管理电路的控制方法的流程图。图3是本公开一个实施例中电池均衡管理电路的电路图。图4是本公开另一个实施例中电池均衡管理电路的电路图。图5是电池均衡管理电路的控制方法的另一个流程图。图6是电池均衡管理电路的控制方法的又一个流程图。图7是电池均衡管理电路的控制方法的再一个流程图。图8是本公开一个实施例中电池均衡管理电路的电路图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。此外，附图仅为本公开的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池均衡管理电路，其特征在于，包括：/n直流电源输入端；/n多个电池模块，所述多个电池模块串联，每个所述电池模块均包括电池、充电开关组和放电开关组；/n放电电路，电连接于所述多个电池模块的放电开关组；/nDC/DC直流功率模块，电连接于所述直流电源输入端和所述多个电池模块的充电开关组；/n控制器，电连接于所述多个电池模块，用于控制所述充电开关组的断开与闭合和所述放电开关组的断开与闭合。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池均衡管理电路，其特征在于，包括：
直流电源输入端；
多个电池模块，所述多个电池模块串联，每个所述电池模块均包括电池、充电开关组和放电开关组；
放电电路，电连接于所述多个电池模块的放电开关组；
DC/DC直流功率模块，电连接于所述直流电源输入端和所述多个电池模块的充电开关组；
控制器，电连接于所述多个电池模块，用于控制所述充电开关组的断开与闭合和所述放电开关组的断开与闭合。


2.如权利要求1所述的电池均衡管理电路，其特征在于，所述放电电路包括：
充电电容，一端通过第一节点电连接所述多个电池模块的放电开关组；
耗电支路，包括串联的耗电元件和耗电开关，所述耗电支路的第一端连接所述第一节点，所述耗电支路的第二端与所述充电电容的第二端连接于第二节点。


3.如权利要求2所述的电池均衡管理电路，其特征在于，还包括：
放电总开关，连接在所述放电电路和所述多个电池模块的放电开关组之间；
充电总开关，连接在所述直流电源输入端、所述放电电路和所述DC/DC直流功率模块之间；
所述控制器还连接所述放电总开关和所述充电总开关，用于检测所述充电电容的两端电压，控制所述充电总开关和所述放电总开关。


4.如权利要求3所述的电池均衡管理电路，其特征在于，所述放电总开关为单刀双掷开关，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志豪，林瑶瑶，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11