一种具有安全机制的电池组均衡电路制造技术

本发明专利技术公开了一种具有安全机制的电池组均衡电路，电池组包括多个串联的单体电池；该电路包括多个均衡电路、MCU模块和电源模块；每个单体电池分别与一个均衡电路相对应连接；每个均衡电路分别包括一个均衡开关回路、一个均衡控制回路和一个均衡检测回路；对于每个均衡电路，均衡开关回路分别与单体电池B的正极端和负极端相连接，以及分别与均衡控制回路和均衡检测回路相连接；均衡控制回路和均衡检测回路相连接；均衡控制回路和均衡检测回路，分别与MCU模块相连接；均衡检测回路，与电源模块相连接；MCU模块和电源模块相连接。本发明专利技术能够通过硬件控制电路，降低均衡电路的失效概率，提高均衡电路的可靠性，降低安全事故的发生概率。

【技术实现步骤摘要】
一种具有安全机制的电池组均衡电路
本专利技术涉及电池管理
，特别是涉及一种具有安全机制的电池组均衡电路。
技术介绍
电池管理系统(BatteryManagementSystem，以下简称BMS)是电池保护装置，也是电池与负载终端的桥梁，用于根据在线监测的电池实际使用状态，来为电池提供过充、过放、过温等保护功能，确保电池被安全使用。目前，电池管理系统BMS在电动汽车、通信基站、机器人、消费类电子产品等诸多领域，被广泛应用。在实际电池应用中，通常会采用多个单体电池串联形成电池组，来为负载提供电能，但是，由于单体电池性能并不是绝对一致的，因此容易出现单体电池之间的电量存在差异的情况，如果这个差异严重，就会导致电量较低的单体电池不能被充满或者总是最先进入过放电状态，以及导致电量较高的单体电池总是最先进入过充电状态，这样，不但会减少电池组的循环使用寿命，而且还会因为频繁的过充电和过放电而引发安全事故，因此，在电池管理系统BMS中，就需要采用均衡电路，来减小单体电池之间的电量差异或者维持电量差异不再继续增大，以求尽量延长电池组的整体循环使用寿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有安全机制的电池组均衡电路，其特征在于，该电池组包括多个串联的单体电池B；/n该均衡电路，包括多个均衡电路、MCU模块(400)和电源模块(500)；/n其中，每个单体电池B，分别与一个均衡电路相对应连接；/n每个均衡电路，分别包括一个均衡开关回路(100)、一个均衡控制回路(200)和一个均衡检测回路(300)；/n对于每个均衡电路，均衡开关回路(100)分别与单体电池B的正极端和负极端相连接，以及分别与均衡控制回路(200)和均衡检测回路(300)相连接；/n均衡控制回路(200)和均衡检测回路(300)相连接；/n均衡控制回路(200)和均衡检测回路(300)，分别与MCU模块...

【技术特征摘要】
1.一种具有安全机制的电池组均衡电路，其特征在于，该电池组包括多个串联的单体电池B；
该均衡电路，包括多个均衡电路、MCU模块(400)和电源模块(500)；
其中，每个单体电池B，分别与一个均衡电路相对应连接；
每个均衡电路，分别包括一个均衡开关回路(100)、一个均衡控制回路(200)和一个均衡检测回路(300)；
对于每个均衡电路，均衡开关回路(100)分别与单体电池B的正极端和负极端相连接，以及分别与均衡控制回路(200)和均衡检测回路(300)相连接；
均衡控制回路(200)和均衡检测回路(300)相连接；
均衡控制回路(200)和均衡检测回路(300)，分别与MCU模块(400)相连接；
均衡检测回路(300)，与电源模块(500)相连接；
其中，MCU模块(400)和电源模块(500)相连接。


2.如权利要求1所述的具有安全机制的电池组均衡电路，其特征在于，对于每个均衡电路的均衡开关回路(100)，其输入端1，分别连接一个单体电池B的正极端B+，使单体电池B能够通过均衡开关回路(100)分流实现均衡；
对于每个均衡电路的均衡开关回路(100)，其输入端2，分别对应连接单体电池B的负极端B-，使单体电池B能够通过均衡开关回路(100)分流实现均衡；
对于每个均衡电路的均衡开关回路(100)，其输入端3，分别连接该均衡电路中的均衡控制回路(200)的输出端P3，用于接收所在均衡电路中的均衡控制回路(200)输出的控制信号P3，该均衡控制回路(200)用于控制均衡开关回路(100)的通断；
对于每个均衡电路的均衡开关回路(100)，其输入端4，分别连接该均衡电路中的均衡控制回路(200)的输出端P4，用于接收该均衡电路中的均衡控制回路(200)输出的控制信号P4，该均衡控制回路(200)用于控制均衡开关回路(100)的通断；
对于每个均衡电路的均衡开关回路(100)，其输出端TB，分别连接该均衡电路中的均衡检测回路(300)的输入端1，用于向均衡检测回路(300)输出均衡检测控制信号TB。


3.如权利要求1所述的具有安全机制的电池组均衡电路，其特征在于，对于每个均衡电路的均衡控制回路(200)，其输入端1，分别对应连接单体电池B的正极端B+，用于接收单体电池B正极端提供的电压和电流；
对于每个均衡电路的均衡控制回路(200)，其输入端2，分别连接单体电池B的负极端，用于接收该单体电池的负极端提供的电压和电流；
对于每个均衡电路的均衡控制回路(200)，其输入端3，分别连接单体电池B的高位相邻单体电池的正极端，用于接收该单体电池B的高位相邻单体电池的正极端提供的电压和电流；
对于除了连接电池组负极端BP-的单体电池之外的其他单体电池B，这些其他单体电池的均衡电路的均衡控制回路(200)，都具有输入端4，分别连接单体电池B的低位相邻单体电池对应的均衡控制回路(200)的输出端P2，用于接收由单体电池B的低位相邻单体电池的均衡控制回路(200)发送的控制信号P2；
对于每个均衡电路的均衡控制回路(200)，其输入端5，分别连接MCU模块(400)的一个输出端，用于接收MCU模块(400)针对本均衡控制回路(200)发送的一个均衡启动信号CB，根据该均衡启动信号CB，对应控制本均衡电路开启和截止；
对于除了连接电池组正极端BP+的单体电池之外的其他单体电池B，这些其他单体电池B的均衡电路的均衡控制回路(200)，都具有输出端P2，分别连接单体电池B的高位相邻单体电池的均衡控制回路(200)的输入端4，用于向单体电池B的高位相邻单体电池对应具有的均衡控制回路(200)输出控制信号P2；
其中，对于不连接电池组的正极端BP+的每个单体电池B，其相邻的、更靠近电池组正极端BP+的一个单体电池，定义为单体电池B的高位相邻单体电池；
对于不连接电池组的负极端BP-的每个单体电池B，其相邻的、更靠近电池组负极端BP-的一个单体电池，定义为单体电池B的低位相邻单体电池。


4.如权利要求1所述的具有安全机制的电池组均衡电路，其特征在于，对于每个均衡电路的均衡检测回路(300)，其输入端1，分别连接该均衡电路中的均衡开关回路(100)的输出端TB，用于接收该均衡电路中的均衡开关回路(100)的输出信号TB，并根据信号TB的信号状态，输出对应状态的均衡检测信号MB给MCU模块(400)；
对于每个均衡电路的均衡检测回路(300)，其输入端2，分别连接单体电池B的正极端B+，用于接收单体电池B的电压和电流；
对于每个均衡电路的均衡检测回路(300)，其输入端3，分别连接MCU模块(400)的一个输出端，用于接收MCU模块(400)向单体电池B的均衡控制回路(200)输出的均衡启动信号；
对于除了连接电池组负极端BP-的单体电池之外的其他单体电池B，每个单体电池B的均衡电路的均衡检测回路(300)，均具有输入端4，分别连接MCU模块(400)的一个输出端CB，用于接收MCU模块(400)向单体电池B的低位相邻电池的均衡控制回路(200)输出的均衡启动信号；
对于每个均衡电路的均衡检测回路(300)，其输入端5，分别连接电源模块(500)的输出端VDD，用于接收电源模块(500)提供的直流电源；
对于每个均衡电路的均衡检测回路(300)，其检测输出端MB，分别连接MCU模块(400)的一个输入端，用于输出均衡检测信号MB给MCU模块(400)，为MCU模块(400)提供该均衡电路中的均衡开关回路(100)的均衡状态。


5.如权利要求4所述的具有安全机制的电池组均衡电路，其特征在于，对于MCU模块(400)，其包括多个输入端，每个输入端分别连接一个均衡电路的均衡检测回路(300)的检测输出端MB，用于接收多个均衡检测回路(300)所输出的均衡检测信号MB；
MCU模块(400)，其电源输入端VCC连接电源模块(500)的输出端VDD，用于接收接电源模块(500)提供的直流电源；
MCU模块(400)，其包括多个输出端，每个输出端分别连接一个均衡电路的均衡控制回路(200)的输入端5，用于给多个均衡控制回路(200)提供均衡启动信号CB；
对于电源模块(500)，其输出端VDD连接多个均衡电路中的均衡检测回路(300)的输入端5以及MCU模块(400)的电源输入端VCC，用于提供直流电源。


6.如权利要求1至5中任一项所述的具有安全机制的电池组均衡电路，其特征在于，对于不连接电池组的正极端BP+和负极端BP-的任意一个单体电池Bn-m，单体电池Bn-m所连接的均衡开关回路(100)包括：均衡电阻RBn-m、开关管Q21、开关管Q22，其中：
均衡电阻RBn-m的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明艳，刘彩秋，邹玉峰，
申请(专利权)人：力神动力电池系统有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12