多电池切换装置和系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了多电池切换装置和系统，该装置包括多个电池正极端口、电池负极总端口、系统正极端口、系统负极端口、控制单元和多个切换单元，所述电池正极端口用于电连接对应电池单元的正极，所述电池负极总端口用于电连接所有电池单元的负极，所述切换单元包括通道控制单元，所述通道控制单元的第一端电连接对应的电池正极端口，第二端电连接所述系统正极端口，所述系统负极端口电连接所述电池负极总端口，所述控制单元独立控制每一通道控制单元的通断，以使任意电池单元通过所述系统正极端口和系统负极端口对外供电；本实用新型专利技术切换速度快，且系统电路中无高发热量元器件，有效避免因切换时间过程而导致的瞬时断电，及因发热大而影响稳定性。大而影响稳定性。大而影响稳定性。

【技术实现步骤摘要】
多电池切换装置和系统


[0001]本技术涉及多电池供电
，尤其涉及多电池切换装置和多电池切换系统。

技术介绍

[0002]现有动力电池系统普遍采用多个电池的方式对外供电，通过控制供电的电池数量以调整供电电压、电流。现有动力电池系统主要采用继电器或功率二极管作为多电池切换开关及对电池作单向导电限制。
[0003]然而，受限于继电器和功率二极管的电学特征，现有技术的切换时间过长，导致切换过程中系统存在瞬时断电的情况，且流经功率二极管的电流过大，导致功率二极管发热过大，使得系统电路整体发热过大，造成系统不稳定。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供多电池切换装置和系统，其切换速度快，且系统电路中无高发热量元器件，有效避免因切换时间过程而导致的瞬时断电，及因电路发热过大而影响系统稳定性。
[0005]为了实现上有目的，本技术公开了一种多电池切换装置，其包括多个电池正极端口、电池负极总端口、系统正极端口、系统负极端口、控制单元和多个切换单元，所述电池正极端口用于电连接对应电池单元的正极，所述电池负极总端口用于电连接所有电池单元的负极，所述切换单元包括通道控制单元，所述通道控制单元的第一端电连接对应的电池正极端口，第二端电连接所述系统正极端口，所述系统负极端口电连接所述电池负极总端口，所述控制单元独立控制每一通道控制单元的通断，以使任意电池单元通过所述系统正极端口和系统负极端口对外供电。
[0006]与现有技术相比，本技术的每一电池单元通过对应的切换单元对外供电，控制单元独立控制每一通道控制单元的通断，以实现任意电池单元的供电切换，一方面，其切换速度快，有效避免因切换时间过程而导致的瞬时断电；另一方面，系统电路中无高发热量元器件，有效避免因电路发热过大而影响系统稳定性。
[0007]较佳地，所述通道控制单元包括相互串联的第一场效应管和第二场效应管，所述第一场效应管的源极电连接对应的电池正极端口，漏极电连接所述第二场效应管的漏极，所述第二场效应管的源极电连接所述系统正极端口，所述控制单元通过所述第一场效应管的栅极和第二场效应管的栅极分别控制所述第一场效应管和第二场效应管的通断，以控制所述通道控制单元的通断。
[0008]具体地，所述第一场效应管和第二场效应管均为N沟道增强型MOS管。
[0009]较佳地，所述切换单元还包括驱动单元，所述驱动单元包括第一输出端、第二输出端和输入端，所述第一输出端电连接所述第一场效应管的栅极，所述第二输出端电连接所述第二场效应管的栅极，所述控制单元包括多个控制端，每一所述控制端电连接对应驱动
单元的输入端，所述控制单元通过所述驱动单元分别控制任意通道控制单元的通断。
[0010]较佳地，所述驱动单元还包括第一接地端，所述驱动单元通过所述第一接地端接地。
[0011]较佳地，所述控制单元还包括多个采集端，所述采集端电连接对应的通道控制单元的第一端电和对应的电池正极端口之间的电压。
[0012]较佳地，所述通道控制单元还包括电流保护单元，所述电流保护单元电连接于所述通道控制单元的第一端和对应的电池正极端口之间。
[0013]较佳地，所述电流保护单元为保险丝。
[0014]较佳地，所述控制单元还包括第二接地端，所述控制单元通过所述第一接地端接地，所述系统负极端口和电池负极总端口之间接地。
[0015]相应地，本技术还公开了一种多电池切换系统，其包括多电池切换装置和多个电池单元，所述多电池切换装置如上所述。
附图说明
[0016]图1是本技术的多电池切换系统的电路图。
具体实施方式
[0017]为详细说明本技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0018]请参阅图1所示，本实施例的多电池切换系统包括多电池切换装置100和多个电池单元200，该电池单元200可以为锂电池或铅酸电池，当然，电池单元200还可以为其他类型的电池。
[0019]该多电池切换装置100包括多个电池正极端口10、电池负极总端口20、系统正极端口30、系统负极端口40、控制单元50和多个切换单元60，电池单元200的数量和切换单元60的数量相一致。电池正极端口10电连接对应电池单元200的正极，电池负极总端口20电连接所有电池单元200的负极。
[0020]切换单元60包括通道控制单元61，通道控制单元61的第一端电连接对应的电池正极端口10，第二端电连接系统正极端口30，系统负极端口40电连接电池负极总端口20，控制单元50独立控制每一通道控制单元61的通断，以使任意电池单元200通过系统正极端口30和系统负极端口40对外供电。
[0021]可以理解的是，每一电池单元200依据对应的通道控制单元61的通断以实现对外供电，因此，通过独立控制每一个通道控制单元61的通断，可以实现各个电池单元200的对外供电组合。
[0022]较佳地，通道控制单元61包括相互串联的第一场效应管Q1和第二场效应管Q2，第一场效应管Q1的源极S电连接对应的电池正极端口10，漏极D电连接第二场效应管Q2的漏极D，第二场效应管Q2的源极S电连接系统正极端口30，控制单元50通过第一场效应管Q1的栅极G和第二场效应管Q2的栅极G分别控制第一场效应管Q1和第二场效应管Q2的通断，以控制通道控制单元61的通断。
[0023]具体地，第一场效应管Q1和第二场效应管Q2均为N沟道增强型MOS管。当然，在其他
实施方式中，第一场效应管Q1和第二场效应管Q2还可以均为P沟道增强型MOS管，或其他类型的开关管，第一场效应管Q1和第二场效应管Q2还可以为各种类型开关管的组合。此时，第一场效应管Q1和第二场效应管Q2的串联结构需要根据电路的实际情况进行调整，在此不做赘述。
[0024]值得注意的是，本实施例的通道控制单元61由两个开关管串联，当两个开关管均导通时对应电池单元200才对外供电，以避免因单个开关管误操作而导致误切换。在其他实施方式中，开关管的数量可以为一个、三个或四个等，此时，控制单元50需要做出适应性调整，在此不做赘述。
[0025]由于效应管的打开和关闭的响应实现能够达到微秒级别，相对传统将继电器作为切换开关的响应时间得到了大大的提升，使得本实施例能够在切换过程中实现无间断切换，有效避免传统因切换时间过长而造成的供电中断。另外，本实施例相对传统将功率二极管作为切换开关的发热量极低，解决了系统电路发热量过大的缺陷，有效提升系统的稳定性。
[0026]请参阅图1所示，本实施例的切换单元60还包括驱动单元70，驱动单元70包括第一输出端71、第二输出端72和输入端73，第一输出端71电连接第一场效应管Q1的栅极G，第二输出端72电连接第二场效应管Q2的栅极G，控制单元50包括多个控制端51，每一控制端51电连接对应驱动单元70的输入端73，控制单元50通过驱动单元70分别控制任意通道控制单元6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多电池切换装置，其特征在于：包括多个电池正极端口、电池负极总端口、系统正极端口、系统负极端口、控制单元和多个切换单元，所述电池正极端口用于电连接对应电池单元的正极，所述电池负极总端口用于电连接所有电池单元的负极，所述切换单元包括通道控制单元，所述通道控制单元的第一端电连接对应的电池正极端口，第二端电连接所述系统正极端口，所述系统负极端口电连接所述电池负极总端口，所述控制单元独立控制每一通道控制单元的通断，以使任意电池单元通过所述系统正极端口和系统负极端口对外供电。2.如权利要求1所述的多电池切换装置，其特征在于：所述通道控制单元包括相互串联的第一场效应管和第二场效应管，所述第一场效应管的源极电连接对应的电池正极端口，漏极电连接所述第二场效应管的漏极，所述第二场效应管的源极电连接所述系统正极端口，所述控制单元通过所述第一场效应管的栅极和第二场效应管的栅极分别控制所述第一场效应管和第二场效应管的通断，以控制所述通道控制单元的通断。3.如权利要求2所述的多电池切换装置，其特征在于：所述第一场效应管和第二场效应管均为N沟道增强型MOS管。4.如权利要求2所述的多电池切换装置，其特征在于：所述切换单元还包括驱动单元，所述驱动单元包括第一输出端、第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王友伟，何俊丰，
申请(专利权)人：广东力科新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：