一种适合锂电池的主动均衡电路制造技术

一种适合锂电池的主动均衡电路，包括与电池组连接的单节电池选择电路、与单节电池选择单元连接以用于升高选择连通的单串电池电压的升压单元、与升压单元连接以用于存储选择连通的单串电池能量的储能单元、与储能单元及单节电池选择单元连接以使储能单元向单节电池选择单元选择的电压最低的单串电池充电的充电单元；单节电池选择单元与升压单元之间设置升高电压时闭合的BOOST开关，充电单元与单节电池选择单元之间设置充电时闭合的CHARGE开关。该方案实现了单体电压高的单体电池能量向单体电压低的单体电池转移，转移策略可以通过控制系统实现灵活可调；明显提高了电池组可实际使用的能量；提高主动均衡效率；均衡时间大大缩短，提高了锂电池的使用寿命。提高了锂电池的使用寿命。提高了锂电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种适合锂电池的主动均衡电路


[0001]本技术属于锂电池主动均衡
，具体涉及一种适合锂电池的主动均衡电路。

技术介绍

[0002]随着锂电池行业技术的发展，锂电池控制系统对提高锂电池安全能力、续航能力等方面的要求越来越高。原有控制系统采用被动均衡方式，这种消耗型的均衡方式在提高续航能力方面作用不大，已不能满足要求。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中锂电池的被动均衡电路续航能力的局限性问题，本技术提供一种适合锂电池的主动均衡电路。
[0004]本技术的目的是采用以下技术方案来实现。依据本技术提出的一种适合锂电池的主动均衡电路，包括与电池组连接以选择连通其中电压最高或最低的单串电池的单节电池选择电路、与单节电池选择单元连接以用于升高选择连通的单串电池电压的升压单元、与升压单元连接以用于存储选择连通的单串电池能量的储能单元、与储能单元及单节电池选择单元连接以使储能单元向单节电池选择单元选择的电压最低的单串电池充电的充电单元；单节电池选择单元与升压单元之间设置升高电压时闭合的BOOST开关，充电单元与单节电池选择单元之间设置充电时闭合的CHARGE开关。
[0005]进一步的，所述单节电池选择电路包括多路与电池组中单串电池一一对应的电压采集信号线，每路电压采集信号线上均设置开关以使电压最高或最低的单串电池与单节电池选择单元中的线路导通，所述开关与锂电池的控制系统连接。
[0006]进一步的，所述电压采集信号线分别通过对应开关与单节电池选择电路中对应的单串电池正极CELLV+或单串电池负极CELLV
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的连通或断开，单节电池选择电路还设置分别控制单节电池选择电路中的单串电池正极CELLV+、单串电池负极CELLV
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与电源CELL+、接地CELL
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通断的开关。
[0007]进一步的，所述升压单元包括升压控制芯片U2、升压储能电感L1、输入电容C3、控制U2软启动的电阻R18和电容C7、通过改变阻值设置芯片的过流保护值的电阻R16、通过分压后作为升压控制芯片U2输出电压的反馈的电阻R17和电阻R19；升压控制芯片U2的引脚1、引脚2与升压储能电感L1连接，升压控制芯片U2的引脚3、升压储能电感L1的另一端与BOOST开关的输出端连接，升压控制芯片U2的引脚4与电容C7、电阻R18连接，电容C7的另一端与接地CELL
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连接，电阻R18的另一端与BOOST开关连接，输入电容C3的一端与BOOST开关连接、另一端与接地CELL
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连接，升压控制芯片U2的引脚5、引脚9与接地CELL
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连接，升压控制芯片U2的引脚6与电阻R17、电阻R19连接，电阻R19的另一端与接地CELL
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连接，电阻R17的另一端与储能单元的输入端连接，升压控制芯片U2的引脚7通过电阻R16与接地CELL
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连接，升压控制芯片U2的引脚8与储能单元的输入端连接。
[0008]进一步的，所述储能单元包括用于存储升压单元输出能量的电容C4、电阻R15、电容C5、电容C6；储能单元的输入端与5V的电源连接，电容C4的一端与储能单元的输入端连接、另一端与接地CELL
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连接，电阻R15的一端与储能单元的输入端连接、另一端分别与电容C5、电容C6连接，电容C5、电容C6的另一端与接地CELL
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连接。
[0009]进一步的，所述充电单元包括充电控制芯片U8、输入电容C8、芯片内部电压的滤波电容C11、涓流预充电流设置电阻R27、续流电感L2、续流二极管D7、充电电流检测电阻R25、输出电容C9、输出滤波电容C10；储能单元的输出端与充电控制芯片U8的引脚16、引脚1、引脚2、引脚13连接，并且与输入电容C8的输入端连接，输入电容C8的输出端与接地CELL
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连接，充电控制芯片U8的引脚10通过电容C11与接地CELL
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连接，充电控制芯片U8的引脚12通过涓流预充电流设置电阻R27与接地CELL
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连接，充电控制芯片U8的引脚3、引脚4、引脚5与续流电感L2、续流二极管D7的一端连接，续流二极管D7的另一端与接地CELL
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连接，续流电感L2的另一端与充电控制芯片U8的引脚8、电容C9、电阻R25连接，电容C9与接地CELL
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连接，电阻R25与CHARGE开关的输入端连接，充电控制芯片U8的引脚9分别与CHARGE开关的输入端、电容C10连接，电容C10的另一端与接地CELL
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连接。
[0010]进一步的，所述BOOST开关包括开关U5，控制系统通过信号线CELL BOOST发出信号控制U5的闭合、断开；开关U5中的引脚6与电源CELL+连接、引脚4与升压单元的输入端连接、引脚1与电源VCC连接，开关U5中的引脚2依次与电阻R22、信号线CELL BOOST连接。
[0011]进一步的，所述CHARGE开关包括开关U9，控制系统通过信号线CELL CHARGE发出信号控制U9的闭合、断开；开关U9中的引脚6与电源CELL+连接、引脚4与充电单元的输出端连接、引脚1与电源VCC连接，开关U9中的引脚2依次与电阻R26、信号线CELL CHARGE连接。
[0012]与现有技术相比，该技术的有益之处在于：该方案实现了单体电压高的单体电池能量向单体电压低的单体电池转移，转移策略可以通过控制系统实现灵活可调；相比传统的能量消耗的被动均衡方式，明显提高了电池组可实际使用的能量；同时通过调整升压电路和单节电池充电电路的参数来提高电池组的充电电流，从而提高主动均衡效率；相比被动均衡方式，均衡时间大大缩短，从而提高了锂电池的使用寿命。
[0013]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0014]图1为本技术一种适合锂电池的主动均衡电路实施例的电路原理框图；
[0015]图2为图1中单节电池选择单元的电路图；
[0016]图3为图1中BOOST开关的电路图；
[0017]图4为图1中CHARGE开关的电路图；
[0018]图5为图1中升压单元的电路图；
[0019]图6为图1中储能单元的电路图；
[0020]图7为图1中充电单元的电路图；
[0021]图8为图1的整体电路示意图。
[0022]【附图标记】
[0023]1‑
单节电池选择电路，2
‑
升压电路，3
‑
储能单元，4
‑
充电单元。
具体实施方式
[0024]下面将结合本技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适合锂电池的主动均衡电路，其特征在于：包括与电池组连接以选择连通其中电压最高或最低的单串电池的单节电池选择电路、与单节电池选择单元连接以用于升高选择连通的单串电池电压的升压单元、与升压单元连接以用于存储选择连通的单串电池能量的储能单元、与储能单元及单节电池选择单元连接以使储能单元向单节电池选择单元选择的电压最低的单串电池充电的充电单元；单节电池选择单元与升压单元之间设置升高电压时闭合的BOOST开关，充电单元与单节电池选择单元之间设置充电时闭合的CHARGE开关。2.根据权利要求1所述的一种适合锂电池的主动均衡电路，其特征在于：所述单节电池选择电路包括多路与电池组中单串电池一一对应的电压采集信号线，每路电压采集信号线上均设置开关以使电压最高或最低的单串电池与单节电池选择单元中的线路导通，所述开关与锂电池的控制系统连接。3.根据权利要求2所述的一种适合锂电池的主动均衡电路，其特征在于：所述电压采集信号线分别通过对应开关与单节电池选择电路中对应的单串电池正极CELLV+或单串电池负极CELLV
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的连通或断开，单节电池选择电路还设置分别控制单节电池选择电路中的单串电池正极CELLV+、单串电池负极CELLV
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与电源CELL+、接地CELL
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通断的开关。4.根据权利要求1所述的一种适合锂电池的主动均衡电路，其特征在于：所述升压单元包括升压控制芯片U2、升压储能电感L1、输入电容C3、控制U2软启动的电阻R18和电容C7、通过改变阻值设置芯片的过流保护值的电阻R16、通过分压后作为升压控制芯片U2输出电压的反馈的电阻R17和电阻R19；升压控制芯片U2的引脚1、引脚2与升压储能电感L1连接，升压控制芯片U2的引脚3、升压储能电感L1的另一端与BOOST开关的输出端连接，升压控制芯片U2的引脚4与电容C7、电阻R18连接，电容C7的另一端与接地CELL
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连接，电阻R18的另一端与BOOST开关连接，输入电容C3的一端与BOOST开关连接、另一端与接地CELL
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连接，升压控制芯片U2的引脚5、引脚9与接地CELL
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连接，升压控制芯片U2的引脚6与电阻R17、电阻R19连接，电阻R19的另一端与接地CELL
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连接，电阻R17的另一端与储能单元的输入端连接，升压控制芯片U2的引脚7通过电阻R16与接地CELL
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连接，升压控制芯片U2的引脚8与储能单元的输入端连接。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：高玛峰，曹光明，
申请(专利权)人：洛阳鑫光锂电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：