电池变压电路及电池系统技术方案

本发明专利技术提供一种电池变压电路。所述电池变压电路包括背靠背连接的第一开关管及第二开关管、第三开关管及电感，所述第三开关管与所述第二开关管连接，所述电感与所述第二开关管及所述第三开关管连接。本发明专利技术提供的电池变压电路与电芯连接时，可以实现双向导通，同时实现对所述电芯的过充保护、过放保护、过流保护及短路保护的电池管理功能，实现对所述电芯的双向充放电功能。同时本发明专利技术还提供一种电池系统。统。统。

【技术实现步骤摘要】
电池变压电路及电池系统


[0001]本专利技术涉及电池变压领域，特别涉及一种电池变压电路及电池系统。

技术介绍

[0002]电池芯出厂时电量普遍存在些微差别，且伴随实际操作区域环境、老旧化、过度充电、过放等因素，电池间不一致性愈趋明显，电池使用效率、寿命会变差，情况严重时很有可能造成发生爆炸等安全隐患，现有技术的电池管理系统（Battery Management System, BMS）即用于提高电池的安全性，是一套管理、操控、使用电池组的管理系统。
[0003]但是，现有技术的电池通过所述电池管理系统向外供电时，需要变压，以与负载的工作电压相匹配，故现有电池组为三级电池组，请参阅图1，为现有技术的一种电池组的连接示意图，电池组50由电池包51、电池管理系统52和变压板53构成，所述电池管理系统52包括两个MOS管521，所述变压板53包括两个MOS管531，实际使用时，多组电池组之间并联设置，每一所述电池组50内，所述电池管理系统52和所述变压板53分离设置，导致体积大，同时所述电池包51与所述电池管理系统52导通连接，所述电池管理系统52与所述变压板53导通连接，多级连接导致接线繁琐，效率低。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中电池组接线繁琐、体积大、效率低的技术问题，本专利技术提供一种具有电池管理功能的电池变压电路，同时还提供一种电池系统。
[0005]一种电池变压电路，包括背靠背连接的第一开关管及第二开关管、第三开关管及电感，所述第三开关管与所述第二开关管连接，所述电感与所述第二开关管及所述第三开关管连接。一种电池系统，包括电池组，所述电池组包括连接设置的电芯及电池变压电路，所述电池变压电路包括背靠背连接的第一开关管及第二开关管、第三开关管及电感，所述第三开关管与所述第二开关管连接，所述电感与所述第二开关管及所述第三开关管连接。
[0006]相较于现有技术，本专利技术提供的电池变压电路，与电芯连接时，背靠背连接的所述第一开关管及所述第二开关管可以实现双向导通，实现对所述电芯的过充保护、过放保护、过流保护及短路保护的电池管理功能；所述第三开关管与所述第二开关管连接，所述电感与所述第二开关管及所述第三开关管连接，可以实现对所述电芯的双向充放电功能，本专利技术的电池变压电路通过设置三个开关管，省略了电池管理电路，主电路结构简单，减少开关管数量，降低成本，电路整体体积减小，同时将三级结构优化为二级，各级之间接线减少，简化接线。
附图说明
[0007]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1为现有技术的一种电池组的连接示意图；图2为本专利技术第一实施例提供的一种电池变压电路的连接示意图；图3为图2所示的第一开关管、第二开关管、第三开关管及电感的另一种连接方式示意图；图4为图2所示的电池变压电路的另一种连接示意图；图5为本专利技术第二实施例提供的一种电池变压电路的连接示意图；图6为图5所示的第一开关管、第二开关管、第三开关管及电感的另一种连接方式示意图。
具体实施方式
[0008]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，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0009]第一实施例请参阅图2，是本专利技术一种电池变压电路的连接示意图，电芯100通过电池变压电路10放电或充电。所述电池变压电路10包括第一开关管Q11、第二开关管Q21、第三开关管Q31、电感L11及控制芯片11。所述第一开关管Q11与所述第二开关管Q21背靠背连接，所述第三开关管Q31与所述第二开关管Q21连接，所述电感L11一端作为电压输入端VIN，与所述电芯100连接，另一端与所述第二开关管Q21及所述第三开关管Q31连接。所述控制芯片11与所述第一开关管Q11、所述第二开关管Q21及所述第三开关管Q31连接，用以控制所述第一开关管Q11、所述第二开关管Q21及所述第三开关管Q31的导通与关断。
[0010]需要说明的，所述电芯100可以为单个电芯，也可是一组电芯组成的电池模组，所述第三开关管Q31可以为三极管或MOS管。
[0011]本实施例中，所述第一开关管Q11、所述第二开关管Q21及所述第三开关管Q31均为MOS管，所述第一开关管Q11具有第一体二极管D11，所述第二开关管Q21具有第二体二极管D21，所述第三开关管Q31具有第三体二极管D31。
[0012]所述第一开关管Q11、所述第二开关管Q21及所述第三开关管Q31均为NMOS管，所述第一开关管Q11的D极作为电压输出端VOUT，所述第一开关管Q11的S极与所述第二开关管Q21的S极连接，所述第一开关管Q11的G极与所述控制芯片11连接；所述第二开关管Q21的D极与所述第三开关管Q31的D极连接，所述第二开关管Q21的G极与所述控制芯片11连接；所述第三开关管Q31的S极接地，所述第三开关管Q31的G极与所述控制芯片11连接；所述电感L11一端作为电压输入端VIN，与所述电芯100连接，另一端与所述第二开关管Q21的D极及所述第三开关管Q31的D极连接。
[0013]其中，所述第一开关管Q11用于导通充电回路，所述第二开关管Q21用于导通放电回路，在正常工作情况下，所述第一开关管Q11及所述第二开关管Q21保持导通，可以实现对所述电芯100的充电及放电，通过对所述第一开关管Q11及所述第二开关管Q21的导通与关
断控制，可以实现对所述电芯100的过充保护、过放保护、过流保护及短路保护。
[0014]具体而言，所述控制芯片11控制所述第一开关管Q11关断，可以切断充电回路，实现过充保护；当所述控制芯片11控制所述第二开关管Q21关断，可以切断放电回路，实现过放保护、过流保护及短路保护。
[0015]当所述电压输出端VOUT连接负载，进行放电升压时，控制方法如下：在T1时期，所述第三开关管Q31导通，所述电芯100向所述电感L11充电储能；在T2时期，所述第三开关管Q31关断，所述电芯100及所述电感L11同时向负载供电，达到升压目的。
[0016]需要说明的是，所述T1时期与所述T2时期为一个周期，在所述放电升压过程中，周期性重复，以稳定升压。
[0017]当所述电压输出端VOUT连接充电源，进行充电降压时，控制方法如下：在T11时期，所述第三开关管Q31关断，充电源的电流经过所述电感L11，对所述电感L11充电储能；在T22时期，所述第一开关管Q11关断，所述第三开关管Q31导通，充能后的所述电感L11对所述电芯100充电，达到降压效果。需要说明的是，所述T11时期与所述T22时期为一个周期，在所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池变压电路，其特征在于，还包括：背靠背连接的第一开关管及第二开关管；第三开关管，与所述第二开关管连接；电感，与所述第二开关管及所述第三开关管连接。2.根据权利要求1所述的电池变压电路，其特征在于，所述第三开关管为三极管或MOS管。3.根据权利要求1所述的电池变压电路，其特征在于，所述第一开关管及所述第二开关管为MOS管。4.根据权利要求1所述的电池变压电路，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管及所述第三开关管为NMOS管，所述第一开关管的D极作为电压输出端VOUT，所述第一开关管的S极与所述第二开关管的S极连接，所述第二开关管的D极与所述第三开关管的D极连接，所述第三开关管的S极接地，所述电感一端作为电压输入端VIN，另一端与所述第二开关管的D极及所述第三开关管的D极连接。5.根据权利要求4所述的电池变压电路，其特征在于，还包括第一滤波电容，所述第一滤波电容一端接地，另一端与所述第一开关管的D极连接，作为电压输出端。6.根据权利要求1所述的电池变压电路，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管及所述第三开关管为NMOS管，所述第一开关管的S极作为电压输出端VOUT，所述第一开关管的D极与所述第二开关管的D极连接，所述第二开关管的S极与所述第三开关管的D极连接，所述第三开关管的S极接地，所述电感一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔万恒，吴曙松，戴彬传，熊纯，
申请(专利权)人：广东省洛仑兹技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：