一种电流注入抽取式的电池均衡电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种电流注入抽取式的电池均衡电路，包括：电池组和双向电流模块，所述电池组包括n个串联的电池，每两个电池之间的中间抽头均连接有一个所述双向电流模块，所述双向电流模块的低压端连接至所述中间抽头，所述双向电流模块的高压端连接至所述电池组的最高电压；n为大于2的自然数。本实用新型专利技术对包括n个串联电池的电池组，可以同时对电池组进行均衡，而且每个电池的均衡行为也可以各不相同；也就是说，不同的电池的电流方向和电流值可以不一样，进而实现了灵活可控的电池均衡功能，以便满足不同的应用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种电流注入抽取式的电池均衡电路
本技术涉及一种电池均衡电路，尤其涉及一种电流注入抽取式的电池均衡电路。
技术介绍
锂电池的使用越来越广泛，锂电池单体电压低，只有3~4V，很多场合下需要用到的电压比单体电压高得多，所以需要把若干个单体串起来成为电池组。锂电池在生产和使用过程中，电池组中的各个单体锂电池，其电压、容量、剩余电量和内阻等参数，随着充放电的次数越来越多，一致性会越来越差。所以锂电池管理系统在锂电池使用过程中需要及时对锂电池进行均衡，使得在锂电池组的使用过程中保持每个锂电池的健康状态基本一致。均衡有被动式和主动式，被动式通常是指用电阻放电法，锂电池组中，如果某个电池的电压高的于平均电压，就把电阻并接到它两端，消耗掉一部分电能，来降低它的电压。主动式均衡，是把电能从某些电池转移到另一些电池，如果某个电池的电量太多，就把能量转移出来，反之如果某个电池电量不足，就给它补充一点。主动电池均衡，在方法上市面上有一下几种：电容储能转移、电感储能转移和变压器均衡等等。但是现有的电池均衡电路，都是以某个锂电池为目标进行整体充放电管理，不能实现对每一个电池实现不同的均衡。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是需要提供一种既能够同时对电池进行均衡，也能够对每个电池实现不同的均衡的电流注入抽取式的电池均衡电路。对此，本技术提供一种电流注入抽取式的电池均衡电路，包括：电池组和双向电流模块，所述电池组包括n个串联的电池，每两个电池之间的中间抽头均连接有一个所述双向电流模块，所述双向电流模块的低压端连接至所述中间抽头，所述双向电流模块的高压端连接至所述电池组的最高电压；n为大于2的自然数。本技术的进一步改进在于，所述双向电流模块包括DC/DC降压单元，电流从总电源流入所述双向电流模块的高压端，然后通过所述DC/DC降压单元转换后，流向所述双向电流模块的低压端，最终流入所述中间抽头。本技术的进一步改进在于，所述双向电流模块还包括DC/DC升压单元，电流从所述中间抽头流入所述双向电流模块的低压端，然后通过所述DC/DC升压单元转换后，流向所述双向电流模块的高压端，最终流入所述电池组里面。本技术的进一步改进在于，所述双向电流模块的低压端连接至所述电池组的一个中间抽头，所述双向电流模块的高压端连接至所述电池组的另一个中间抽头，并且所述高压端所连接的中间抽头的电压高于所述低压端所连接的中间抽头的电压。本技术的进一步改进在于，在总串数为m的电池组，中间有一个中间抽头a，中间抽头a所处的位置，是从低压数起第n串电池的正极，所有低压端连接到第1~（n-1）串的双向电流模块，其相对应的高压端连接到中间抽头a处，其余双向电流模块的高压端连接到电池组的最高电压处；其中，a为小于m的自然数，m为大于n的自然数。本技术的进一步改进在于，所述双向电流模块包括电感L1、电容C1、稳压二极管D1、稳压二极管D2、MOS管Q1和MOS管Q2，所述电感L1的一端和电容C1的一端连接至所述中间抽头，所述电感L1的另一端分别连接至所述稳压二极管D1的正极、稳压二极管D2的负极、MOS管Q1的源极以及MOS管Q2的漏极，所述稳压二极管D1负极和MOS管Q1的漏极连接至所述电池组的最高电压，所述电容C1的另一端、稳压二极管D2的正极和MOS管Q2的源级连接至所述电池组的最低电压。本技术的进一步改进在于，所述MOS管Q1的栅极连接至第一PWM信号端。本技术的进一步改进在于，所述MOS管Q2的栅极连接至第二PWM信号端。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：对包括n个串联电池的电池组，可以同时对电池组进行均衡，而且每个电池的均衡行为也可以各不相同；也就是说，不同的电池的电流方向和电流值可以不一样，进而实现了灵活可控的电池均衡功能，以便满足不同的应用需求。附图说明图1是本技术一种实施例的电路结构示意图；图2是本技术一种实施例中包括4个串联电池的电路结构示意图；图3是本技术一种实施例的双向电流模块的电路原理图；图4是本技术一种实施例中包括4个串联电池的电路原理图；图5是本技术一种实施例的优化电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术的较优的实施例作进一步的详细说明。如图1所示，本例提供一种电流注入抽取式的电池均衡电路，包括：电池组和双向电流模块2，所述电池组包括n个串联的电池1，每两个电池1之间的中间抽头均连接有一个所述双向电流模块2，所述双向电流模块2的低压端连接至所述中间抽头，所述双向电流模块2的高压端连接至所述电池组的最高电压B+。n为大于2的自然数，本例把串联的锂电池看成一个带中间抽头的总体，对这些中间抽头注入或者抽取电流的方式，来实现电池的均衡。这个均衡方式的好处是，对n串的电池组/电池包，可以同时对n-1个电池1同时均衡，而且每个电池1的均衡行为各不相同。也就是说，不同的电池1的电流方向和电流值可以不一样。所述双向电流模块2为Bi-directionCurrentModule，也称电流注入抽取模块。本例所述双向电流模块2包括DC/DC降压单元，电流从总电源流入所述双向电流模块2的高压端，然后通过所述DC/DC降压单元转换后，流向所述双向电流模块2的低压端，最终流入所述中间抽头；所述双向电流模块2还包括DC/DC升压单元，电流从所述中间抽头流入所述双向电流模块2的低压端，然后通过所述DC/DC升压单元转换后，流向所述双向电流模块2的高压端，最终流入所述电池组里面；所述双向电流模块2的高压端连接至所述电池组的最高电压B+，所述双向电流模块2的低压端连接至所述电池组的最低电压B-。也就是说，如图1所示，本例一个电池组包含串在一起的n个电池1，中间抽头有n-1个，每个中间抽头都连接了一个双向电流模块2。双向电流模块2在注入电流时，电流从所述双向电流模块2的高压端/电源端VCC流进来，经过里面的DC/DC降压电路，从所述双向电流模块2的电流输出端Iout端输出，注入到电池组的抽头端点。在电流抽取模式的时候，电流从所述双向电流模块2的电流输出端Iout进来，经过模块的DC/DC升压电路，把电流泵到所述双向电流模块2的高压端/电源端VCC，从所述双向电流模块2的高压端/电源端VCC输出。本例的每一组双向电流模块2互相独立，由外部控制器控制，单独调节其电流方向和电流的大小。如图2和图3所示，B1/B2/B3/B4组成一个4串的电池组，图2中，顺箭头方向的值为正，逆方向的值为负，图2中每个电池1的电流分解如下：Ic=IB4-IB3；Ib=IB3-IB2；Ia=IB2-IB1。假设在某一个时间，需要对电池B1充电300mA，对电池B2放电400mA，对电池B3充电500mA，电池B4不均衡,那么，可以计算得到，Ic=-500mA，Ib=+900mA，Ia=-700mA。控制3个双向电流模块2按照上面的电流值Ia、电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流注入抽取式的电池均衡电路，其特征在于，包括：电池组和双向电流模块，所述电池组包括n个串联的电池，每两个电池之间的中间抽头均连接有一个所述双向电流模块，所述双向电流模块的低压端连接至所述中间抽头，所述双向电流模块的高压端连接至所述电池组的最高电压；n为大于2的自然数。/n

【技术特征摘要】
1.一种电流注入抽取式的电池均衡电路，其特征在于，包括：电池组和双向电流模块，所述电池组包括n个串联的电池，每两个电池之间的中间抽头均连接有一个所述双向电流模块，所述双向电流模块的低压端连接至所述中间抽头，所述双向电流模块的高压端连接至所述电池组的最高电压；n为大于2的自然数。


2.根据权利要求1所述的电流注入抽取式的电池均衡电路，其特征在于，所述双向电流模块包括DC/DC降压单元，电流从总电源流入所述双向电流模块的高压端，然后通过所述DC/DC降压单元转换后，流向所述双向电流模块的低压端，最终流入所述中间抽头。


3.根据权利要求2所述的电流注入抽取式的电池均衡电路，其特征在于，所述双向电流模块还包括DC/DC升压单元，电流从所述中间抽头流入所述双向电流模块的低压端，然后通过所述DC/DC升压单元转换后，流向所述双向电流模块的高压端，最终流入所述电池组里面。


4.根据权利要求1所述的电流注入抽取式的电池均衡电路，其特征在于，所述双向电流模块的低压端连接至所述电池组的一个中间抽头，所述双向电流模块的高压端连接至所述电池组的另一个中间抽头，并且所述高压端所连接的中间抽头的电压高于所述低压端所连接的中间抽头的电压。


5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雁，
申请(专利权)人：深圳高宜电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44