电芯模拟器电路制造技术

本发明专利技术实施例公开一种电芯模拟器电路，包括控制模块和至少一个均衡模块，均衡模块用于连接电芯。均衡模块包括充放电主功率单元、电压环控制单元和电流环控制单元，电压环控制单元根据控制模块输入的第一控制电压和对应连接的电芯的电压通过输出第三控制电压；电流环控制单元根据控制模块输入的第二控制电压和对应连接的电芯的电流输出第四控制电压。充放电控制电路可以根据电压环控制输出端的第三控制电压和/或电流环控制输出端的第四控制电压控制充放电开关电路的电路状态，以控制对充放电开关电路所连接的电芯的充放电状态。本发明专利技术技术方案，可以在不拆解电池包的情况下，完成各电芯电压一致性的快速修复，提高维修效率，降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
电芯模拟器电路


[0001]本专利技术实施例涉及电池组
，尤其涉及一种电芯模拟器电路。

技术介绍

[0002]电芯作为储能系统、动力电池等应用的组成单元，应用极其广泛。
[0003]目前用电设备售后问题处理中，经常遇到因为电芯一致性较差或其他原因导致的较大电压差压问题时，现有技术中，需要先把电池包从用电设备上拆下后，再将电池包内的模组拆开，进行检修或整体模组更换，实现电池的均衡。
[0004]然而，现有技术中实现电池均衡的维修方式复杂，导致维修效率低，成本高。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种电芯模拟器电路，以实现在不拆解电池包的前提下，完成各电芯电压一致性的快速修复，提高维修效率，降低成本。
[0006]本专利技术实施例提出一种电芯模拟器电路，包括控制模块和至少一个均衡模块，均衡模块用于连接电芯；均衡模块包括充放电主功率单元、电压环控制单元和电流环控制单元；
[0007]控制模块分别与电压环控制单元的第一设定输入端、电流环控制单元的第二设定输入端电连接，用于向第一设定输入端输出第一控制电压，以及用于向第二设定输入端输出第二控制电压；
[0008]电压环控制单元用于在第一控制电压满足电压环控制条件时，根据第一控制电压和对应连接的电芯的电压通过电压环控制输出端输出第三控制电压；
[0009]电流环控制单元用于在第二控制电压满足电流环控制条件时，根据第二控制电压和对应连接的电芯的电流通过电流环控制输出端输出第四控制电压；
[0010]充放电主功率单元包括充放电控制电路和充放电开关电路，充放电控制电路包括控制端和充放电控制输出端，控制端分别与电压环控制输出端、电流环控制输出端电连接，充放电控制输出端与充放电开关电路电连接，充放电控制电路用于根据电压环控制输出端的第三控制电压和/或电流环控制输出端的第四控制电压控制充放电开关电路的电路状态，以控制对充放电开关电路所连接的电芯的充放电状态。
[0011]可选的，充放电控制输出端包括第一控制输出端和第二控制输出端；充放电开关电路包括第一输出三极管和第二输出三极管；
[0012]第一输出三极管的控制极与第一控制输出端电连接，第一输出三极管的第一极连接第一电源，第一输出三极管的第二极连接电芯的正极；
[0013]第二输出三极管的控制极与第二控制输出端电连接，第二输出三极管的第一极连接第二电源，第二输出三极管的第二极连接电芯的正极；第一电源提供的电压为正电压，第二电源提供的电压为负电压。
[0014]可选的，充放电开关电路还包括第一保护三极管和第二保护三极管；
[0015]第一保护三极管的基极通过第一电阻连接第一输出三极管的发射极，第一保护三极管的发射极与第一输出三极管的发射极电连接，第一保护三极管的集电极与第一输出三极管的发射极电连接；
[0016]第二保护三极管的基极通过第二电阻连接第二输出三极管的发射极，第二保护三极管的发射极与第二输出三极管的发射极电连接，第二保护三极管的集电极与第二输出三极管的发射极电连接。
[0017]可选的，充放电控制电路包括开关电路单元和控制电路单元，控制电路单元包括第一控制输出端和第二控制输出端；控制电路单元与开关电路单元电连接，开关电路单元用于根据自身开关控制端的信号控制向控制电路单元是否向第一控制输出端和第二控制输出端输出电流。
[0018]可选的，开关电路单元包括多级放大电路，每级放大电路包括放大三极管，放大三极管的基极、发射极和集电极均连接有电阻；
[0019]后一级放大电路中放大三极管的基极与前一级放大三极管的集电极电连接；最后一级放大电路中放大三极管的集电极作为连接端与控制电路单元电连接；最后一级放大电路中放大三极管的发射极连接第三电源，第三电源提供的电压为负电压。
[0020]可选的，控制电路单元包括第一控制三极管、第二控制三极管和第三控制三极管，第一控制三极管的基极与充放电控制电路的控制端电连接，第一控制三极管的集电极连接第四电源，第一控制三极管的发射极与开关电路单元的连接端电连接；
[0021]第二控制三极管的基极与第一控制三极管的集电极电连接，第二控制三极管的发射极连接第四电源，第二控制三极管的集电极连接第一控制输出端；第四电源提供的电压为正电压；
[0022]第三控制三极管的基极与充放电控制电路的控制端电连接，第三控制三极管的发射极与开关电路单元的连接端电连接，第三控制三极管的集电极连接第二控制输出端。
[0023]可选的，电压环控制单元包括输出电压采样电路、第一反向放大电路、第一积分电路和第一二极管；
[0024]输出电压采样电路包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，第一输入端与电芯的正极电连接，第二输入端与电芯的负极电连接；输出电压采样电路用于根据第一输入端和第二输入端的电压，通过第一输出端输出第一电压信号；
[0025]第一反向放大电路包括第三输入端、第四输入端和第二输出端，第三输入端连接第一设定输入端，第四输入端接地；第一反向放大电路用于根据第三输入端和第四输入端的电压，通过第二输出端输出第二电压信号；
[0026]第一积分电路包括第五输入端、第六输入端和第三输出端，第五输入端接地，第六输入端分别与第一输出端、第二输出端电连接，第三输出端与第一二极管的阴极电连接，第一二极管的阳极作为电压环控制输出端与充放电主功率模块的控制端电连接；第一积分电路用于根据第五输入端和第六输入端的电压，通过第三输出端向第一二极管的阴极输出第三电压信号，第一二极管的阳极还通过接地电阻接地。
[0027]可选的，输出电压采样电路包括第一运算放大器，第一运算放大器的同相输入端连接第一输入端，第一运算放大器的反相输入端连接第二输入端，第一运算放大器的输出端作为第一输出端；
[0028]第一反向放大电路包括第二运算放大器，第二运算放大器的同相输入端连接第四输入端，第二运算放大器的反相输入端连接第三输入端，第二运算放大器的输出端作为第二输出端；
[0029]第一积分电路包括第三运算放大器，第三运算放大器的同相输入端连接第五输入端，第三运算放大器的反相输入端连接第六输入端，第三运算放大器的输出端连接第三输出端，第一积分电路还包括第一反馈支路，第一反馈支路的第一端连接第三运算放大器的输出端，第一反馈支路的第二端连接第三运算放大器的反相输入端，第一反馈支路包括串联在自身第一端和第二端之间的第一反馈电容。
[0030]可选地，电压环控制输出端通过第三二极管与充放电控制电路的控制端电连接；其中，第三二极管的阳极与电压环控制输出端电连接，第三二极管的阴极与充放电控制电路的控制端电连接。
[0031]可选的，电流环控制单元包括差分采样电路、第二反向放大电路、第二积分电路和第二二极管；
[0032]差分采样电路包括第七输入端、第八输入端和第四输出端，第七输入端与电芯的负极电连接，电芯的负极通过采样电阻接地，第八输入端接地；差分采样电路用于根据第七输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯模拟器电路，其特征在于，包括控制模块和至少一个均衡模块，所述均衡模块用于连接电芯；所述均衡模块包括充放电主功率单元、电压环控制单元和电流环控制单元；所述控制模块分别与所述电压环控制单元的第一设定输入端、所述电流环控制单元的第二设定输入端电连接，用于向所述第一设定输入端输出第一控制电压，以及用于向所述第二设定输入端输出第二控制电压；所述电压环控制单元用于在所述第一控制电压满足电压环控制条件时，根据所述第一控制电压和对应连接的所述电芯的电压通过电压环控制输出端输出第三控制电压；所述电流环控制单元用于在所述第二控制电压满足电流环控制条件时，根据所述第二控制电压和对应连接的所述电芯的电流通过电流环控制输出端输出第四控制电压；所述充放电主功率单元包括充放电控制电路和充放电开关电路，所述充放电控制电路包括控制端和充放电控制输出端，所述控制端分别与所述电压环控制输出端、所述电流环控制输出端电连接，所述充放电控制输出端与所述充放电开关电路电连接，所述充放电控制电路用于根据所述电压环控制输出端的第三控制电压和/或所述电流环控制输出端的第四控制电压控制所述充放电开关电路的电路状态，以控制对所述充放电开关电路所连接的电芯的充放电状态。2.根据权利要求1所述的电芯模拟器电路，其特征在于，所述充放电控制输出端包括第一控制输出端和第二控制输出端；所述充放电开关电路包括第一输出三极管和第二输出三极管；所述第一输出三极管的控制极与所述第一控制输出端电连接，所述第一输出三极管的第一极连接第一电源，所述第一输出三极管的第二极连接所述电芯的正极；所述第二输出三极管的控制极与所述第二控制输出端电连接，所述第二输出三极管的第一极连接第二电源，所述第二输出三极管的第二极连接所述电芯的正极；所述第一电源提供的电压为正电压，所述第二电源提供的电压为负电压。3.根据权利要求2所述的电芯模拟器电路，其特征在于，所述充放电开关电路还包括第一保护三极管和第二保护三极管；所述第一保护三极管的基极通过第一电阻连接所述第一输出三极管的发射极，所述第一保护三极管的发射极与所述第一输出三极管的发射极电连接，所述第一保护三极管的集电极与所述第一输出三极管的发射极电连接；所述第二保护三极管的基极通过第二电阻连接所述第二输出三极管的发射极，所述第二保护三极管的发射极与所述第二输出三极管的发射极电连接，所述第二保护三极管的集电极与所述第二输出三极管的发射极电连接。4.根据权利要求2所述的电芯模拟器电路，其特征在于，所述充放电控制电路包括开关电路单元和控制电路单元，所述控制电路单元包括所述第一控制输出端和第二控制输出端；所述控制电路单元与所述开关电路单元电连接，所述开关电路单元用于根据自身开关控制端的信号控制向所述控制电路单元是否向所述第一控制输出端和所述第二控制输出端输出电流。5.根据权利要求4所述的电芯模拟器电路，其特征在于，所述开关电路单元包括多级放大电路，每级所述放大电路包括放大三极管，所述放大三极管的基极、发射极和集电极均连
接有电阻；后一级放大电路中放大三极管的基极与前一级所述放大三极管的集电极电连接；最后一级所述放大电路中放大三极管的集电极作为连接端与所述控制电路单元电连接；最后一级所述放大电路中所述放大三极管的发射极连接第三电源，所述第三电源提供的电压为负电压。6.根据权利要求5所述的电芯模拟器电路，其特征在于，所述控制电路单元包括第一控制三极管、第二控制三极管和第三控制三极管，所述第一控制三极管的基极与所述充放电控制电路的控制端电连接，所述第一控制三极管的集电极连接第四电源，所述第一控制三极管的发射极与所述开关电路单元的所述连接端电连接；所述第二控制三极管的基极与所述第一控制三极管的集电极电连接，所述第二控制三极管的发射极连接所述第四电源，所述第二控制三极管的集电极连接所述第一控制输出端；所述第四电源提供的电压为正电压；所述第三控制三极管的基极与所述充放电控制电路的控制端电连接，所述第三控制三极管的发射极与所述开关电路单元的所述连接端电连接，所述第三控制三极管的集电极连接所述第二控制输出端。7.根据权利要求1
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6任一项所述的电芯模拟器电路，其特征在于，所述电压环控制单元包括输出电压采样电路、第一反向放大电路、第一积分电路和第一二极管；所述输出电压采样电路包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述第一输入端与所述电芯的正极电连接，所述第二输入端与所述电芯的负极电连接；所述输出电压采样电路用于根据所述第一输入端和所述第二输入端的电压，通过所述第一输出端输出第一电压信号；所述第一反向放大电路包括第三输入端、第四输入端和第二输出端，所述第三输入端连接所述第一设定输入端，所述第四输入端接地；所述第一反向放大电路用于根据所述第三输入端和所述第四输入端的电压，通过所述第二输出端输出第二电压信号；所述第一积分电路包括第五输入端、第六输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐朗，万里平，谢绍伟，刘振，肖文兵，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：