电池组并联双向限流驱动电路制造技术

本发明专利技术公开一种电池组并联双向限流驱动电路，其包括为每一电池组配置的电池管理电路和电流控制电路；电池管理电路连接在电池组与负载的电流通路中；电流控制电路包括控制电路、电压采样电路以及限流电路；限流电路包括第一接口、第二接口，第一接口和第二接口之间设置有限流组件，限流组件用于限制流过第一接口和第二接口的电流的大小；控制电路与电压采样电路和限流组件连接，用于根据电压采样电路的反馈控制限流组件的工作状态；电池管理电路用于采集其所在线路的电池环流。通过上述驱动电路，既可调整高电压的电池组的充电或放电电流的大小，又可根据电池组间的压差值实时调整流经电池组的电流，从而有效提升并联电池组的工作性能和安全性能。工作性能和安全性能。工作性能和安全性能。

【技术实现步骤摘要】
电池组并联双向限流驱动电路


[0001]本专利技术涉及电池组限流
，尤其涉及一种电池组并联双向限流驱动电路。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的快速增长，锂离子电池的需求量也大幅增加。由于电动汽车对动力电池的功率需求比较高，因此，用于电动汽车上的锂离子电池系统一般由多个电池组(PACK)并联构成，但因电池组电压的差异性，并联电池组运行时，电池组间会形成电压高的电池组给电压低的电池组充电(形成电池环流)，当电池组间的电压差较大时，由于电池组的内阻很小，电池组间将会形成较大的环流，甚至烧断熔断器，影响电池组的正常工作。
[0003]因此，在现行的电池系统中，为了确保电池组运行的安全性，还为电池组配置有电池管理电路，也即BMS，通过该BMS可以监控电池组的运行状态，并用以限制充电电流。当BMS检测到充电过流，则判断是否为短路，在短路故障确认后，则断开电路；而在非短路情况下，则简单的启动限流电路，将充电电流限制在固定限值范围内。但是，现如今为电池组配置BMS，一般不具有放电限流的功能，从而使得放电电流跟随负载功率变化。而且，基于目前BMS所具备的充电限流方案，在电池组并联时，不能根据电池组之间的压差实时调整限流电流值达到标称值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种可同时为并联的电池组提供充电限流和放电限流并根据电池组间压差控制电池组工作状态的电池组并联双向限流驱动电路。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术公开了一种电池组并联双向限流驱动电路，用于驱动并联连接的若干电池组的充放电，该驱动电路包括为每一所述电池组配置的电池管理电路和电流控制电路；
[0006]所述电池管理电路串联连接在所述电池组与负载的电流通路中；所述电流控制电路包括控制电路、电压采样电路以及限流电路；
[0007]所述限流电路，包括第一接口、第二接口，所述第一接口和所述第二接口之间设置有限流组件，所述限流组件用于限制流过所述第一接口和所述第二接口的电流的大小，所述第一接口连接在所述电池管理电路与所述负载之间，所述第二接口连接在所述电池管理电路与所述电池组之间；
[0008]所述电压采样电路用于采集所述第一接口的电压；
[0009]所述控制电路与所述电压采样电路和所述限流组件连接，用于根据所述电压采样电路的反馈控制所述限流组件的工作状态；
[0010]所述电池管理电路，用于采集其所在线路的电池环流，当所述电池环流的大小超过预设值且方向满足预设方向时，所述电池管理电路启动所述限流电路，同时断开所述负载通过电池管理电路在所述电池组之间建立的电流通路。
[0011]较佳地，所述限流组件包括电感件、第一开关管、第二开关管、第一续流二极管以
及第二续流二极管；所述电感件包括第一端和第二端，所述所述电感件的第一端通过所述第一开关管与所述第一接口连接，所述电感件的第二端通过所述第二开关管与所述第二接口连接；所述第一续流二极管的一端与所述所述电感件的第一端连接，所述第一续流二极管的另一端与电池组的正极端连接；所述第二续流二极管的一端与所述所述电感件的第二端连接，所述第二续流二极管的另一端与电池组的正极端连接。
[0012]较佳地，所述第一接口和所述第二接口之间还设置有滤波电容。
[0013]较佳地，所述滤波电容包括并联连接的第一电容组和第二电容组，所述第一电容组用于滤除高频信号，所述第二电容组用于滤除低频信号。
[0014]较佳地，所述第一电容组包括串联连接的第一极性电容和第二极性电容，且所述第一极性电容和所述第二极性电容的同极端连接。
[0015]较佳地，所述第一开关管和第二开关管为MOS管，所述第一开关管的源极和漏极之间设置有串联型的第一RC电路，所述第二开关管的源极和漏极之间设置有串联型的第二RC电路。
[0016]较佳地，所述电池管理电路连接在所述电池组的负极与所述负载之间，所述第一接口与所述电池管理电路的与所述负载的负极连接的一端，所述第二接口与电池的负极端连接。
[0017]较佳地，所述第一接口还通过一钳位二极管与所述电池组的正极端连接。
[0018]较佳地，所述控制电路包括控制处理器和与所述控制处理器连接的开关管驱动器，所述开关管驱动器上设置有第一输出口和第二输出口，所述所述开关管驱动器的所述第一输出口处连接有一隔离电路，所述第一输出口通过所述隔离电路与所述第一开关管的控制端连接，所述开关管驱动器通过所述第二输出口与所述第二开关管的控制端连接。
[0019]较佳地，所述电流控制电路还包括电流采样电路，所述电流采样电路用于采集所述第一接口和所述第二接口之间电流通路上的电流，所述控制电路还根据所述电流采样电路控制所述限流组件的工作状态
[0020]与现有技术相比，本专利技术上述驱动电路，为每一电池组配置有一电池管理电路以及旁路于该电池管理电路的电流控制电路，无论电池组处于充电状态亦或者是放电状态，当电池管理电路检测到其所在线路的电池环流大于预设值时，启动电流控制电路，以控制进入该电池组或该电池组输出的电流大小，而且，根据电压采样电路采集到的电池组间的压差控制限流组件的工作状态；由此可知，通过上述驱动电路，当电池组间压差大时，既可调整高电压的电池组的充电或放电电流的大小，又可根据电池组间的压差值实时调整流经电池组的电流，从而有效提升并联电池组的工作性能和安全性能。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例中电池组并联双向限流驱动电路原理图。
[0022]图2为本专利技术实施例中限流电路原理图。
[0023]图3为本专利技术实施例中电流控制电路原理示意图。
具体实施方式
[0024]为详细说明本专利技术的
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。
[0025]本实施例公开一种电池组并联双向限流驱动电路，用于驱动并联连接的若干电池组的充放电，需要说明的是，本实施例中的若干电池组意味着并联的电池组的个数至少为两个，也即，可通过两个、三个或三个以上的并联的电池组为辅助提供动力。
[0026]如图1，该驱动电路包括为每一电池组配置的电池管理电路(也即BMS)和电流控制电路1。BMS串联连接在电池组与负载的电流通路中。
[0027]如图3，电流控制电路1包括控制电路10、电压采样电路12以及限流电路11。
[0028]如图2，对于限流电路11，其包括第一接口J1、第二接口J2，第一接口J1和第二接口J2之间设置有限流组件Z，限流组件Z用于限制流过第一接口J1和第二接口J2的电流的大小。第一接口J1连接在BMS与负载之间，第二接口J2连接在BMS与电池组之间。
[0029]对于电压采样电路12，其用于采集第一接口J1的电压。在本实施例中，由于每一电池组上的限流电路11的第一接口J1彼此连通，因此，当任一电流控制电路1启动后，通过采集第一接口J1的电压即可获得该电池组相对于其他电池组的电压差。
[0030]控制电路10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池组并联双向限流驱动电路，用于驱动并联连接的若干电池组的充放电，其特征在于，该驱动电路包括为每一所述电池组配置的电池管理电路和电流控制电路；所述电池管理电路串联连接在所述电池组与负载的电流通路中；所述电流控制电路包括控制电路、电压采样电路以及限流电路；所述限流电路，包括第一接口、第二接口，所述第一接口和所述第二接口之间设置有限流组件，所述限流组件用于限制流过所述第一接口和所述第二接口的电流的大小，所述第一接口连接在所述电池管理电路与所述负载之间，所述第二接口连接在所述电池管理电路与所述电池组之间；所述电压采样电路用于采集所述第一接口的电压；所述控制电路与所述电压采样电路和所述限流组件连接，用于根据所述电压采样电路的反馈控制所述限流组件的工作状态；所述电池管理电路，用于采集其所在线路的电池环流，当所述电池环流的大小超过预设值且方向满足预设方向时，所述电池管理电路启动所述限流电路，同时断开所述负载通过电池管理电路在所述电池组之间建立的电流通路。2.根据权利要求1所述的电池组并联双向限流驱动电路，其特征在于，所述限流组件包括电感件、第一开关管、第二开关管、第一续流二极管以及第二续流二极管；所述电感件包括第一端和第二端，所述所述电感件的第一端通过所述第一开关管与所述第一接口连接，所述电感件的第二端通过所述第二开关管与所述第二接口连接；所述第一续流二极管的一端与所述所述电感件的第一端连接，所述第一续流二极管的另一端与电池组的正极端连接；所述第二续流二极管的一端与所述所述电感件的第二端连接，所述第二续流二极管的另一端与电池组的正极端连接。3.根据权利要求1所述的电池组并联双向限流驱动电路，其特征在于，所述第一接口和所述第二接口之间还设置有滤波电容。4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天富，
申请(专利权)人：东莞市达锂电子有限公司，
类型：发明
国别省市：