基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路制造技术

本发明专利技术公开了基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路，包括电池检测器UD1、电池单元B1和主动均衡变换器MB1：所述电池检测器UD1采用带被动均衡功能且不带专用均衡引脚的电池监测芯片；所述电池单元B1的正极和负极分别通过采样电阻RS1和采样电阻RS2接入电池检测器UD1的电池采样引脚，电池检测器UD1的电池采样引脚并联滤波电容CF1；利用带被动均衡且没有专用均衡引脚的电池监测器实现电池组主动均衡，降低了主动均衡实现的成本，能够提供较大的均衡电流，改善均衡效果，降低均衡损耗，降低电池温升，提高电池的循环寿命。提高电池的循环寿命。提高电池的循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路


[0001]本专利技术涉及电化学储能电池
，具体为基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路。

技术介绍

[0002]当下由于电动汽车和电化学储能技术的发展，可充电电池，尤其是锂电池得到了广泛的应用。对于这些应用，电池的串联不可避免。为了充分利用串联电池的容量，往往使用电池均衡技术。
[0003]均衡技术可以分为两种，被动均衡和主动均衡；被动均衡通过控制开关将一个放电电阻和需要均衡的电池单体并联来实现，这种方法的均衡电流非常有限，这要求组成电池组的电池单体容量要非常接近，增加了生产的难度或限制了储能装置的使用范围。
[0004]主动均衡则采用隔离变换器对需要均衡的电池单体施加额外的充电电流或放电电流，而充电或放电的能量除了少量的损耗外基本来自于整个电池组。主动均衡的均衡电流可比被动均流高一个数量级，对电池单体的容量差异要求很宽，降低生产难度；可以使用梯次利用电池；降低电池组温度，改善均衡效果，提高电池循环寿命，是一个性能更优的选择。
[0005]但是，具有主动均衡功能的电池监测芯片（或芯片组）往往会带来高得多的成本，这在一定程度上限制了该方案的使用。
[0006]具有被动均衡功能的电池监测芯片（或芯片组）也有两种方案；一种有专用的均衡引脚，这使得芯片的引脚数量大大增加，因此提高了芯片的成本。
[0007]另一种方案没有专用的均衡引脚，芯片的成本低，更容易得到大量的应用而进一步降低成本，应用没有专用均衡引脚的电池检测芯片实现主动均衡是一个低成本、高性能、有吸引力的方案。
[0008]为此，提出基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路，包括电池检测器UD1、电池单元B1和主动均衡变换器MB1：所述电池检测器UD1采用带被动均衡功能且不带专用均衡引脚的电池监测芯片；所述电池单元B1的正极和负极分别通过采样电阻RS1和采样电阻RS2接入电池检测器UD1的电池采样引脚，电池检测器UD1的电池采样引脚并联滤波电容CF1；所述主动均衡变换器MB1设有6个引脚，引脚V接电池单元B1正极，引脚G接电池单
元B1负极，引脚S+和S
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分别接采样电阻RS1和采样电阻RS2与电池检测器UD1连接的网络，引脚P+和P
‑
分别接电池组的正极和负极。
[0011]优选的：所述主动均衡变换器MB1，包括均衡动作检测电路UB3；所述均衡动作检测电路UB3用于检测引脚S+和引脚S
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的电压，所述均衡动作检测电路UB3上连接有FLYBACK/BOOST控制器UB4和电流检测电路UB1；通过以上设置，均衡动作检测电路UB3检测引脚S+和（或）引脚S
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电压以判断均衡动作是否被启动。
[0012]优选的：所述电流检测电路UB1用于检测电池侧电流的正极和负极及逆变器源侧电流的正极和负极，并进行放大；通过以上设置，电流检测电路UB1检测电池电流并放大，应用实例中可以使用其中的一处或多处。
[0013]优选的：所述电流检测电路UB1上通过低通滤波器UB2与FLYBACK/BOOST控制器UB4相连；通过以上设置，如果电流采样位置为电池侧，则低通滤波器UB2也可以去掉，放大、滤波后的电流信号进入FLYBACK/BOOST控制器UB4，FLYBACK/BOOST控制器UB4控制输出PWM占空比，以便将电池侧电流的平均值控制在设定值。
[0014]优选的：所述FLYBACK/BOOST控制器UB4通过开关管JB1连接有隔离变压器TX1；通过以上设置，FLYBACK/BOOST控制器UB4输出的PWM信号控制开关管JB1的导通和关断以控制隔离变压器TX1源侧电流。
[0015]优选的：所述开关管JB1上连接有钳位电路UB5；通过以上设置，对开关管JB1进行保护。
[0016]优选的：所述隔离变压器TX1上连接有整流二极管DB1和输出滤波电容CB2，并于引脚P+和引脚P
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连接；通过以上设置，变压器副边输出经整流二极管DB1和输出滤波电容CB2整流滤波后输出。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：利用带被动均衡且没有专用均衡引脚的电池监测器实现电池组主动均衡，降低了主动均衡实现的成本，能够提供较大的均衡电流，改善均衡效果，降低均衡损耗，降低电池温升，提高电池的循环寿命。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的电路示意图；图2为本专利技术主动均衡变换器的电路示意图；图3为本专利技术实施例一的电路示意图；图4为本专利技术实施例一中主动均衡变换器的电路示意图；图5为现有的带被动均衡功能且不带专用均衡引脚的电池监测电路示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0020]实施例一如图3和图4所示，鉴于BQ76952为应用较广的带被动均衡且没有专用均衡引脚的电池监测器，这里以此为例介绍具体实施方法。
[0021]BQ76952可以为16节锂电池提供电池状态检测及无源均衡控制，17个电压采样引
脚为VC0到VC16。16节锂电池B01到B16依次串联后的两端点（VP
‑
和VP+）及中间节点分别通过17个采样电阻R00到R16连接到VC0到VC16，VC0到VC16相邻2个节点分别并联滤波电容C01到C16。B01到B16分别对应1个主动均衡变换器MB01到MB16，其V引脚和G引脚分别接对应电池的正极和负极，其P+和P
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引脚分别接VP+和VP
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，其S
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引脚接对应电池负极对应的BQ76952采样引脚。S+引脚在本实施例中没有使用，但可以同时使用以便得到更可靠的检测结果。
[0022]主动均衡变换器具体实施例请见图4。
[0023]V引脚和G引脚间并联输入滤波电容C21，V引脚接电阻R21，在本实施例中作为电流采样电阻，在具体实施中，此采样电阻还可以安装在其它3个位置，如前所述。R21的另一端为本电路主电源。从R21两端（V引脚和本电路主电源）串联电阻R22和R23后进入运放U22的反相端与同相端，U22的输出接PNP三极管BG21的B极，BG21的E极接U22的反相端。R22、R23、U22、BG21共同构成了电流信号的放大电路，除此之外，其它形式的放大电路也可以用于这里。BG21的C端接电阻R24，R24另一端接G引脚，电容C22并联在R24上，BG21的C端还连接电阻R25，R25的另一端，作为滤波器的输出，连接电容C23，C23另一端接G引脚。R24、C22、R25、C23构成了低通滤波电路，其它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路，包括电池检测器UD1、电池单元B1和主动均衡变换器MB1，其特征在于：所述电池检测器UD1采用带被动均衡功能且不带专用均衡引脚的电池监测芯片；所述电池单元B1的正极和负极分别通过采样电阻RS1和采样电阻RS2接入电池检测器UD1的电池采样引脚，电池检测器UD1的电池采样引脚并联滤波电容CF1；所述主动均衡变换器MB1设有6个引脚，引脚V接电池单元B1正极，引脚G接电池单元B1负极，引脚S+和S
‑
分别接采样电阻RS1和采样电阻RS2与电池检测器UD1连接的网络，引脚P+和P
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分别接电池组的正极和负极。2.根据权利要求1所述的基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路，其特征在于：所述主动均衡变换器MB1，包括均衡动作检测电路UB3；所述均衡动作检测电路UB3用于检测引脚S+和引脚S
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的电压，所述均衡动作检测电路UB3上连接有FLYBACK/BOO...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金虹，王妍，付田甜，罗欢，
申请(专利权)人：上海希形科技有限公司，
类型：发明
国别省市：