前端采集功耗平衡电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种前端采集功耗平衡电路，包括：AFE电压采集模块、MCU控制模块、开关模块及平衡供电模块，AFE电压采集模块的采集端与电池组电连接，AFE电压采集模块与MCU控制模块电连接，MCU控制模块的控制端与开关模块电连接，开关模块的输出端与平衡供电模块电连接，平衡供电模块的输入端与电池组的最高节电池电压的输出端电连接，平衡供电模块的输出端与电池组的中间节电池电压的输出端电连接。本实用新型专利技术通过AFE采集模块，将信息同步上传至MCU控制模块，可以实时采集电池组中单节电压，当出现前五节电压高于后五节电压时，则驱动开关模块导通，打开平衡供电模块供电，使得电池组中高五节电压对电阻进行放电，增加功耗，从而实现平衡功耗问题。而实现平衡功耗问题。而实现平衡功耗问题。

【技术实现步骤摘要】
前端采集功耗平衡电路


[0001]本技术涉及电池组采集电路领域，特别是涉及一种前端采集功耗平衡电路。

技术介绍

[0002]作为新型能源的代表之一，锂电池因具备体积小、能量密度高、输出功率大等优点，在全球市场使用率上迅速增加，而作为锂电池保护系统中AFE前端采集就显得尤为重要，而一个好的AFE前端采集不仅仅局限与它的电压采集精度，还有其EMC能力、功耗等都是保证其性能的不可或缺的因素。所以设计一款可以平衡AFE前端采集功耗电路是非常有前景的。
[0003]随着科技的发展大量的锂电池被用于各行各业，目前AFE前端采集功耗能力都是由芯片厂家自己设计能力决定，而其每一段采集功耗也会出现各种参差不齐的现象，但是传统的AFE前端采集，像一个10串电池，通常采集分前五节和后五节采集电路，以中节电压为分界，通常前端功耗会比后端功耗大，长期这样会造成电芯电压出现不平现象，有一定的安全隐患，故提出一种前端采集功耗平衡电路设计来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种前端采集功耗平衡电路，能够实现在不影响AFE电压采集精度的前提下，来实现可控的平衡AFE前端采集功耗不平的问题，电路结构简单、稳定性高。
[0005]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一种前端采集功耗平衡电路，用于连接电池组，包括：AFE电压采集模块、MCU控制模块、开关模块及平衡供电模块，
[0007]所述AFE电压采集模块用于采集所述电池组的每一单节电压，将电压信息传输到MCU控制模块进行分析；所述MCU控制模块用于分析所采集的电压，判断是否驱动开关模块的导通，并且所述MCU控制模块的控制端与所述开关模块电连接，所述开关模块的输出端与所述平衡供电模块电连接，并且所述平衡供电模块的电压输入端与所述电池组的最高节电池电压的输出端电连接，所述平衡供电模块的电压输出端与所述电池组的中间节电池电压的输出端电连接。
[0008]优选的，所述平衡供电模块包括供电开关单元及单向供电单元，所述供电开关单元的控制端与所述开关模块的输出端电连接，所述供电开关单元的电压输入端与所述电池组的最高节电池电压的输出端电连接，所述供电开关单元的输出端与所述单向供电单元电连接，所述单向供电单元与所述电池组的中间节电池电压的输出端电连接。
[0009]优选的，所述供电开关单元包括开关管Q2及电阻R27，所述开关管Q2的控制端与所述开关模块的输出端电连接，所述开关管Q2的输入端与所述电池组的最高节电池电压的输出端电连接，所述开关管Q2的输出端与所述单向供电单元电连接，并且所述电阻R27的两端分别与所述开关管Q2的控制端和所述开关管Q2的输入端电连接。
[0010]优选的，所述单向供电单元包括二极管D10及电阻R28，所述二极管D10的阳极与所述供电开关单元的供电输出端电连接，所述二极管D10的阴极经所述电阻R28与所述电池组的中间节电池电压的输出端电连接。
[0011]优选的，所述开关模块包括单向控制单元及开关控制单元，所述单向控制单元的输入端与所述MCU控制模块电连接，所述单向控制单元的输出端与所述开关控制单元电连接，所述开关控制单元的输出端与所述平衡供电模块的控制端电连接。
[0012]优选的，所述单向控制单元包括二极管D11及电阻R29，所述二极管D11的阳极与所述MCU控制模块电连接，所述二极管D11的阴极分别与所述开关控制单元和所述电阻R29的一端电连接，所述电阻R29的另一端接地。
[0013]优选的，所述开关控制单元包括三极管Q5及电阻R30，所述三极管Q5的控制端与所述单向控制单元电连接，所述三极管Q5的发射极经所述电阻R30后接地，所述电阻R30的集电极与所述单向供电单元的输入端电连接。
[0014]优选的，所述电池组包括偶数串单体电池。
[0015]本技术相比于现有技术的优点及有益效果如下：
[0016]本技术为一种前端采集功耗平衡电路，通过AFE采集模块，将信息同步上传至MCU控制模块，可以实时采集电池组中单节电压，当出现前五节电压高于后五节电压时，则驱动开关模块导通，打开平衡供电模块供电，使得电池组中高五节电压对电阻进行放电，增加功耗，从而实现平衡功耗问题。
附图说明
[0017]图1为本技术一实施方式的前端采集功耗平衡电路的功能模块图；
[0018]图2为图1所示的前端采集功耗平衡电路的电路图；
[0019]图3为图1所示的另一实施方式的前端采集功耗平衡电路的功能模块图。
具体实施方式
[0020]为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0021]请参阅图1～图3，一种前端采集功耗平衡电路，用于连接电池组400，包括：AFE电压采集模块500、MCU控制模块100、开关模块200及平衡供电模块300，需要说明的是，所述AFE电压采集模块用于采集所述电池组的每一单节电压，将电压信息传输到MCU控制模块进行分析；所述MCU控制模块用于分析所采集的电压，判断是否驱动开关模块的导通，再控制是否进行打开平衡功耗的功能；所述开关模块200用于接收MCU控制模块100的控制信号，控制平衡供电模块300的导通或关断；所述平衡供电模块300用于连接电池组的最高节电池和中间节电池，以直接的两节间的压差对电阻进行放电，增大最高节电池组的功耗，实现功耗平衡的目的。在本实施例中，所述电池组包括偶数串单体电池。具体地，本实施例中以10串单体电池为例，则最高节电池为10串电池B10，中间节电池为5串电池B5。
[0022]所述AFE电压采集模块的采集端与所述电池组电连接，AFE电压采集模块的通讯端
与MCU控制模块电连接，所述MCU控制模块的控制端与所述开关模块电连接，所述开关模块的输出端与所述平衡供电模块电连接，并且所述平衡供电模块的电压输入端与所述电池组的最高节电池电压的输出端电连接，所述平衡供电模块的电压输出端与所述电池组的中间节电池电压的输出端电连接。
[0023]如此，通过AFE电压采集模块，可以实时采集电池组中每一单节电池电压，在将检测到的数据进行传输给MCU控制模块进行分析，当分析到电池组电压出现不平，且超过一定范围的时候，则可以驱动开关模块导通，并打开平衡电模块的供电，使得平衡供电模块接通电池组中的最高节电池和中间节电池，最终使得电池组以最高节电池对中间节电池的电阻进行放电，从而增加高五节电池组功耗，从而实现平衡功耗问题，电路结构简单、稳定性高。
[0024]需要说明的是，所述平衡供电模块包括供电开关单元及单向供电单元，所述供电开关单元的控制端与所述开关模块的输出端电连接，所述供电开关单元的电压输入端与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种前端采集功耗平衡电路，用于连接电池组，其特征在于，包括：AFE电压采集模块、MCU控制模块、开关模块及平衡供电模块，所述AFE电压采集模块用于采集所述电池组的每一单节电压，将电压信息传输到MCU控制模块进行分析；所述MCU控制模块用于分析所采集的电压，判断是否驱动开关模块的导通，并且所述MCU控制模块的控制端与所述开关模块电连接，所述开关模块的输出端与所述平衡供电模块电连接，并且所述平衡供电模块的电压输入端与所述电池组的最高节电池电压的输出端电连接，所述平衡供电模块的电压输出端与所述电池组的中间节电池电压的输出端电连接。2.根据权利要求1所述的前端采集功耗平衡电路，其特征在于，所述平衡供电模块包括供电开关单元及单向供电单元，所述供电开关单元的控制端与所述开关模块的输出端电连接，所述供电开关单元的电压输入端与所述电池组的最高节电池电压的输出端电连接，所述供电开关单元的输出端与所述单向供电单元电连接，所述单向供电单元与所述电池组的中间节电池电压的输出端电连接。3.根据权利要求2所述的前端采集功耗平衡电路，其特征在于，所述供电开关单元包括开关管Q2及电阻R27，所述开关管Q2的控制端与所述开关模块的输出端电连接，所述开关管Q2的输入端与所述电池组的最高节电池电压的输出端电连接，所述开关管Q2的输出端与所述单向供电单元电连接，并且所述电阻R27的两端分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱恒，吴伟，吴翔龙，梁志锋，叶国华，陈志军，刘聪，张志平，
申请(专利权)人：广东博力威科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：