电池组均衡控制电路及电源芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种电池组均衡控制电路及电源芯片，电池组在时序的控制下，交互充放电，以实现每一个电池在短时间内充电和放电，从而起到电池修复的作用。本发明专利技术提供的电源芯片可用以对多串电池组时的级联应用，在N串电池应用中，共需要N‑1颗电源芯片，电能可以在相邻的两串电池中转移。

【技术实现步骤摘要】
电池组均衡控制电路及电源芯片
本专利技术涉及电源芯片
，具体涉及一种电池组均衡控制电路及电源芯片。
技术介绍
可充电电池由于可以重复利用，对环境相对友好，长期成本较低，受到越来越多人的青睐。但可充电电池对充、放电都有着很高的要求，过充、过放都会对电池的寿命造成非常大的影响，同时电池淘汰也会造成一定的环境的压力。当电池串联为电池组时，受到电池一致性影响、电池初始状态的影响，对多串电池充电或放电时，如果不加干预，不可避免的会出现个别的电池出现过充或过放。解决这一问题的方法就是均衡，均衡分为主动均衡和被动均衡。被动均衡是用电阻器件，对电压过高的电池进行放电，放电过程中，电能以热量的方式消耗掉；缺点是一方面造成了能量的损失，另一方面均衡的电流无法做大（均衡电流大，损耗的功率大，损耗产生的热量无法及时散出，影响电池可靠性）。主动均衡是用其他的方式（DC-DC、电容充放电等）将电压过高的电池中的能量转移到电压低的电池中，在转移过程中，能量损失较小，故可以实现大电流的均衡，解决被动均衡的主要缺点。电池经过一定次数的充放电，电池的极板会出现极化的现象，极化一方面会出导致电池的容量下降，另一方面还存在安全隐患。对于极化问题，一般可以通过脉冲充放电进行去极化，恢复部分损失的容量，同时实现延长电池组的寿命。有鉴于此，需要提供一种电池组均衡控制电路，该控制电路既能实现对电池组均衡，又能使电池组脉冲充放电，进而解决电池电压一致性问题和电池极化问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种电池组均衡控制电路，电池组在时序的控制下，交互充放电，以实现每一个电池在短时间内充电和放电，从而起到电池修复的作用。根据本专利技术的一方面提供一种电池组均衡控制电路，所述电池组均衡控制电路包括：第一电池，所述第一电池负极接地；第二电池，所述第二电池的负极与所述第一电池的正极连接；第一充放电模块，所述第一充放电模块耦接所述第一电池；第二充放电模块，所述第二充放电模块耦接所述第二电池；控制模块，所述控制模块通过第一开关连接所述第一充放电模块，所述控制模块通过第二开关连接所述第二充放电模块，所述第一开关与所述第二开关为非同时打开；其中，所述第一充放电模块和所述第二充放电模块分别交替充电和放电；所述第一开关包括第一功率管，所述第一功率管的栅极连接所述控制模块，所述第一功率管的漏极、源极分别连接第一充放电模块的第一端和第一充放电模块的第二端；所述第二开关包括第二功率管，所述第二功率管的栅极连接所述控制模块，所述第二功率管的漏极、源极分别连接第二充放电模块的第一端和第二充放电模块的第二端；所述控制模块包括：逻辑控制器、第一功率管驱动器以及第二功率管驱动器；所述逻辑控制器通过所述第一功率管驱动器与所述第一功率管的栅极连接，所述逻辑控制器用以控制所述第一功率管的导通或截止；所述逻辑控制器通过所述第二功率管驱动器与所述第二功率管的栅极连接，所述逻辑控制器用以控制所述第二功率管的导通或截止。进一步地，所述第一充放电模块包括：第一电容以及第一线圈；所述第一电容的第一端连接所述第一电池的正极，所述第一电容的第二端分别连接所述第一电池的负极以及接地；所述第一线圈的第一端分别连接所述第一电池的正极以及所述第一电容的第一端，所述第一线圈的第二端连接所述第一功率管的漏极。进一步地，所述第二充放电模块包括：第二电容以及第二线圈；所述第二电容的第一端连接所述第二电池的正极，所述第二电容的第二端分别连接所述第二电池的负极、所述第一电池的正极、所述第二功率管的源极以及所述第一充放电模块；所述第二线圈的第一端分别连接所述第二电池的正极以及所述第二电容的第一端，所述第二线圈的第二端连接所述第二功率管的漏极。进一步地，所述控制模块还包括：第一稳压器以及第二稳压器；所述第一稳压器的输入端连接所述第一电池的正极，所述第一稳压器的第一输出端连接所述逻辑控制器，所述第一稳压器的第二输出端连接所述第一功率管驱动器，所述第一稳压器用以为所述逻辑控制器以及第一功率管驱动器供电；所述第二稳压器的输入端连接所述第二电池的正极，所述第二稳压器的第一输出端连接所述第二功率管驱动器，用以为所述第二功率管驱动器供电。进一步地，所述控制模块还包括第一电流采样单元以及第二电流采样单元；所述第一电流采样单元分别连接所述第一充放电单元、所述第一功率管驱动器以及所述逻辑控制器，所述第一电流采样单元用以采集流经第一功率管的电流并传送至所述逻辑控制器中，所述逻辑控制器根据所述第一功率管的电流控制所述第一功率管的导通或截止；所述第二电流采样单元分别连接所述第二充放电单元、所述第二功率管驱动器以及所述逻辑控制器，用以采集流经第二功率管的电流并传送至所述逻辑控制器中，所述逻辑控制器根据所述第二功率管的电流控制所述第二功率管的导通或截止。进一步地，所述控制模块还包括第一过压欠压保护单元以及第二过压欠压保护单元；所述第一过压欠压保护单元的输入端连接所述第一电池，所述第一过压欠压保护单元的输出端连接所述逻辑控制器，所述第一过压欠压保护单元用以检测第一电池的端电压；所述第二过压欠压保护单元的输入端连接所述第二电池，所述第二过压欠压保护单元的输出端连接所述逻辑控制器，所述第二过压欠压保护单元用以检测第二电池的端电压。本专利技术另一目的在于提供一种电源芯片，包括：逻辑控制器，所述逻辑控制器，分别连接第一引脚、第二引脚以及第三引脚；第一功率管驱动器，所述第一功率管驱动器的输入端连接所述逻辑控制器的第一输出端，所述第一功率管驱动器的输出端连接第一功率管的栅极，用以控制所述第一功率管的导通或截止，所述第一功率管的漏极连接第一电流引脚，所述第一功率管的源极连接接地引脚；第二功率管驱动器，所述第二功率管驱动器的输入端连接所述逻辑控制器的第二输出端，所述第二功率管驱动器的输出端连接第二功率管的栅极，用以控制所述第二功率管的导通或截止，所述第二功率管的漏极连接第二电流引脚，所述第一功率管的源极连接第一电源引脚；第一电流采样单元，分别连接所述第一电流引脚、所述第一功率管驱动器以及所述逻辑控制器，所述第一电流采样单元用以采集流经所述第一功率管的电流并传送至所述逻辑控制器中，所述逻辑控制器根据所述第一功率管的电流控制所述第一功率管的导通或截止；第二电流采样单元，分别连接所述第二电流引脚、所述第二功率管驱动器以及所述逻辑控制器，用以采集流经所述第二功率管的电流并传送至所述逻辑控制器中，所述逻辑控制器根据所述第二功率管的电流控制所述第二功率管的导通或截止；第一稳压器，所述第一稳压器的输入端连接所述第一电源引脚，所述第一稳压器的第一输出端连接所述逻辑控制器，所述第一稳压器的第二输出端连接所述第一功率管驱动器，所述第一稳压器的第三输出端连接所述第一电流采样单元，所述第一稳压器用以为所述逻辑控制器以及第一功率管驱动器供电，所述第一稳压器用以为所述第一电流采样单元提供基准电压；第二稳压器，所述第二稳压器的输入端连接所述第二电源引脚，所述第二稳压器的第一输出端连接所述第二功率管驱动器，所述第二稳压器用以为所述第二功率管驱动器供电；所述第二稳压器连接所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池组均衡控制电路，其特征在于，所述电池组均衡控制电路包括：/n第一电池，所述第一电池负极接地；/n第二电池，所述第二电池的负极与所述第一电池的正极连接；/n第一充放电模块，所述第一充放电模块耦接所述第一电池；/n第二充放电模块，所述第二充放电模块耦接所述第二电池；/n控制模块，所述控制模块通过第一开关连接所述第一充放电模块，所述控制模块通过第二开关连接所述第二充放电模块，所述第一开关与所述第二开关为非同时打开；/n其中，所述第一充放电模块和所述第二充放电模块分别交替充电和放电；/n所述第一开关包括第一功率管，所述第一功率管的栅极连接所述控制模块，所述第一功率管的漏极、源极分别连接第一充放电模块的第一端和第一充放电模块的第二端；/n所述第二开关包括第二功率管，所述第二功率管的栅极连接所述控制模块，所述第二功率管的漏极、源极分别连接第二充放电模块的第一端和第二充放电模块的第二端；/n所述控制模块包括：逻辑控制器、第一功率管驱动器以及第二功率管驱动器；/n所述逻辑控制器通过所述第一功率管驱动器与所述第一功率管的栅极连接，所述逻辑控制器用以控制所述第一功率管的导通或截止；/n所述逻辑控制器通过所述第二功率管驱动器与所述第二功率管的栅极连接，所述逻辑控制器用以控制所述第二功率管的导通或截止。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电池组均衡控制电路，其特征在于，所述电池组均衡控制电路包括：
第一电池，所述第一电池负极接地；
第二电池，所述第二电池的负极与所述第一电池的正极连接；
第一充放电模块，所述第一充放电模块耦接所述第一电池；
第二充放电模块，所述第二充放电模块耦接所述第二电池；
控制模块，所述控制模块通过第一开关连接所述第一充放电模块，所述控制模块通过第二开关连接所述第二充放电模块，所述第一开关与所述第二开关为非同时打开；
其中，所述第一充放电模块和所述第二充放电模块分别交替充电和放电；
所述第一开关包括第一功率管，所述第一功率管的栅极连接所述控制模块，所述第一功率管的漏极、源极分别连接第一充放电模块的第一端和第一充放电模块的第二端；
所述第二开关包括第二功率管，所述第二功率管的栅极连接所述控制模块，所述第二功率管的漏极、源极分别连接第二充放电模块的第一端和第二充放电模块的第二端；
所述控制模块包括：逻辑控制器、第一功率管驱动器以及第二功率管驱动器；
所述逻辑控制器通过所述第一功率管驱动器与所述第一功率管的栅极连接，所述逻辑控制器用以控制所述第一功率管的导通或截止；
所述逻辑控制器通过所述第二功率管驱动器与所述第二功率管的栅极连接，所述逻辑控制器用以控制所述第二功率管的导通或截止。


2.根据权利要求1所述的电池组均衡控制电路，其特征在于，
所述第一充放电模块包括：第一电容以及第一线圈；
所述第一电容的第一端连接所述第一电池的正极，所述第一电容的第二端分别连接所述第一电池的负极以及接地；
所述第一线圈的第一端分别连接所述第一电池的正极以及所述第一电容的第一端，所述第一线圈的第二端连接所述第一功率管的漏极。


3.根据权利要求1所述的电池组均衡控制电路，其特征在于，
所述第二充放电模块包括：第二电容以及第二线圈；
所述第二电容的第一端连接所述第二电池的正极，所述第二电容的第二端分别连接所述第二电池的负极、所述第一电池的正极、所述第二功率管的源极以及所述第一充放电模块；
所述第二线圈的第一端分别连接所述第二电池的正极以及所述第二电容的第一端，所述第二线圈的第二端连接所述第二功率管的漏极。


4.根据权利要求1所述的电池组均衡控制电路，其特征在于，
所述控制模块还包括：第一稳压器以及第二稳压器；
所述第一稳压器的输入端连接所述第一电池的正极，所述第一稳压器的第一输出端连接所述逻辑控制器，所述第一稳压器的第二输出端连接所述第一功率管驱动器，所述第一稳压器用以为所述逻辑控制器以及所述第一功率管驱动器供电；
所述第二稳压器的输入端连接所述第二电池的正极，所述第二稳压器的第一输出端连接所述第二功率管驱动器，用以为所述第二功率管驱动器供电。


5.根据权利要求1所述的电池组均衡控制电路，其特征在于，
所述控制模块还包括第一电流采样单元以及第二电流采样单元；
所述第一电流采样单元分别连接所述第一充放电单元、所述第一功率管驱动器以及所述逻辑控制器，所述第一电流采样单元用以采集流经第一功率管的电流并传送至所述逻辑控制器中，所述逻辑控制器根据所述第一功率管的电流控制所述第一功率管的导通或截止；
所述第二电流采样单元分别连接所述第二充放电单元、所述第二功率管驱动器以及所述逻辑控制器，用以采集流经所述第二功率管的电流并传送...

【专利技术属性】
技术研发人员：池伟，李瑞平，刘彬，许锦龙，
申请(专利权)人：上海芯龙半导体技术股份有限公司南京分公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32