CN114825555A - 均衡电路、芯片、电子设备以及均衡方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种均衡电路、芯片、电子设备以及均衡方法,均衡电路包括功率检测电路以及均衡控制电路,其中,功率检测电路用于检测所述单体电池的功率均衡量,均衡控制电路用于根据单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系,确定是否对单体电池进行限流均衡控制,从而通过比较单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小,根据单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系来控制单体电池的均衡,以功率均衡作为均衡管理单体电池的依据,可以减少误差,减少事故的发生。
Description
技术领域
本申请涉及电池均衡技术领域,更具体地,涉及一种均衡电路、芯片、电子设备以及均衡方法。
背景技术
为了适应人们使用电子设备的时间增长,需要延长电子设备内置电池的续航时间和寿命,则需要对多串电池进行均衡管理。
目前,传统的电池均衡基于电池的电压来作为判断依据,但是当电池使用次数过多或使用在复杂的工况下时,电池的电压不能完全反应电池的内部特性,若采用电池电压来作为均衡管理的依据,会造成大误差,甚至会引起事故。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提出了一种均衡电路,以改善上述问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种均衡电路,该电路包括功率检测电路以及均衡控制电路,其中,功率检测电路用于检测所述单体电池的功率均衡量。衡控制电路用于根据单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系,确定是否停止对单体电池进行限流均衡控制。
第二方面,本申请实施例提供了一种芯片,该芯片包括如上述第一方面所述的均衡电路。
第三方面,本申请实施例还提供了一种电子设备。该电子设备包括设备主体以及设于该设备主体内的如上述第一方面所述的均衡电路或如上述第二方面所述的芯片。
第四方面,本申请实施例还提供了一种均衡方法,该方法包括:检测电池组中的单体电池的功率均衡量;根据所述单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系,确定是否停止对单体电池进行限流均衡控制。
本发明提供的技术方案,均衡电路包括功率检测电路以及均衡控制电路,其中,功率检测电路用于检测单体电池的功率均衡量,均衡控制电路用于根据单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系,确定是否对单体电池进行限流均衡控制,从而通过比较单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小,根据单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系来控制单体电池的均衡,以功率均衡作为均衡管理单体电池的依据,可以减少误差,减少事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例及附图,都属于本发明保护的范围。
图1示出了本申请一实施例提供的一种均衡电路的结构示意图。
图2示出了本申请另一实施例提供的一种均衡电路的结构示意图。
图3示出了本申请又一实施例提供的一种均衡电路的结构示意图。
图4示出了本申请再一实施例提供的一种均衡电路的结构示意图。
图5示出了本申请还一实施例提供的一种均衡电路的结构示意图。
图6示出了本申请又再一实施例提供的一种均衡电路的结构示意图。
图7示出了本申请又另一实施例提供的一种均衡电路的结构示意图。
图8示出了本申请又还一实施例提供的一种均衡电路的结构示意图。
图9示出了本申请一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
图10示出了本申请一实施例提供的一种均衡方法的流程示意图。
附图说明:10、均衡电路,20、单体电池,100、功率检测电路,200、均衡控制电路,110、检测电路,120、信号处理电路,111、运算放大器,112、晶体管,R、电阻,S1、第一开关,S2、第二开关,201、控制模块,210、数字量化器,220、PWM发生器,121、第一电压处理电路,1211、第一调制积分器,1212、第一积分滤波器,122、电流计算电路,123、第二电压处理电路,1231、第二调制积分器,1232、第二积分滤波器,30、电子设备,31、设备主体。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式,实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
人们使用电子设备的时间增长,需要延长电子设备内置电池的续航时间和寿命,则需要对多串电池进行均衡管理。目前,传统的电池均衡基于电压来作为判断依据,但是当电池使用次数过多或使用在复杂的工况下时,电池两端电压不能完全反应电池的内部特性,若采用以电压均衡来作为均衡管理的依据,会造成大误差,并会引起事故。
为了解决上述问题,发明人经过长期研究,提出了本申请实施例中的均衡电路,均衡电路包括功率检测电路以及均衡控制电路,其中,功率检测电路用于检测所述单体电池的功率均衡量,均衡控制电路用于根据单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系,确定是否对单体电池进行限流均衡控制,从而通过比较单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小,根据单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系来控制单体电池的均衡,以功率均衡作为均衡管理单体电池的方法,可以减少误差,减少事故的发生。
参照图1所示,图1示出了本申请实施例提供的一种均衡电路10。该均衡电路10用于与电池组中的单体电池20连接,均衡电路10包括功率检测电路100和均衡控制电路200。
在本申请的实施例中,功率检测电路100可以检测单体电池20的功率均衡量。其中,功率均衡量为在对单体电池进行限流均衡控制时,从单体电池20的功率中均衡出去的量,即单体电池20在正常状态(不进行限流均衡控制的状态)与在限流均衡控制状态下的功率之差。
作为一种实施方式,可以通过与单体电池20并联的限流电路来实现对单体电池的分流,从而实现功率均衡。此时,功率检测电路100通过检测限流电路两端的电压和流经限流电路的的电流,以获得单体电池20的功率均衡量。
作为一种可实施的方式,功率检测电路100可以用于与电池组中的多个单体电池20切换连接,以分时检测多个单体电池20的功率均衡量。例如,该功率检测电路100可以通过多路选择器与多个单体电池20连接,通过多路选择器在电池组中的多个单体电池20之间切换连接,以分时检测该电池组中的每个单体电池20的功率均衡量。本实施方式中,功率检测电路100的数量可以少于单体电池20的数量,功率检测电路100的数量最少可以为1个,从而降低电路的硬件成本。
作为另一种可实施的方式,该功率检测电路100可以用于与电池组中的某个单体电池20固定连接,以固定检测该单体电池20的功率均衡量。也就是说,一个功率检测电路100可以用于固定检测电池组中的一个单体电池20的功率均衡量,即,电池组中的单体电池20的数量与功率检测电路100的数量一致,以实现电池组中的每个单体电池20均由一个单独的功率检测电路100进行功率检测。本实施方式可以在同时检测所有单体电池的功率均衡量,效率更高。
在本申请的实施例中,均衡控制电路200可以判断单体电池20的功率均衡量和功率阈值的大小关系,并根据大小关系确定是否对单体电池20进行限流均衡控制。具体地,均衡控制电路200将功率检测电路100获得的单体电池20的功率均衡量和预先设置好的功率阈值进行比较,均衡控制电路200根据单体电池20的功率均衡量和功率阈值进行比较的结果判断是否对单体电池20进行限流均衡控制。通过比较单体电池20的功率均衡量和功率阈值的大小,根据单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系来控制单体电池20是否停止均衡控制,以功率均衡量作为均衡管理单体电池的依据,可以减少误差,避免事故的发生。
在一些实施方式中,均衡控制电路200具体用于在单体电池20的功率均衡量大于或等于功率阈值时,停止对单体电池20进行限流均衡控制。例如,假设功率阈值为5W,在已经启动对单体电池的限流均衡控制的情况下,当检测到单体电池20的功率均衡量为4W时,单体电池20的功率均衡量4W小于功率阈值5W,则继续对单体电池20进行限流控制;当检测到单体电池20的功率均衡量为5W时,单体电池20的功率均衡量5W等于功率阈值5W,则停止对单体电池20进行限流控制。以功率均衡量作为单体电池均衡管理的依据,可以避免因功率均衡量不够而导致的电池功率过大或者因功率均衡量过大而导致的电池功率不足,实现对电池均衡的精准控制。
在本申请的实施例中,需要说明的是,电池组中包括多个单体电池,本实施例中示出了对电池组中的一个单体电池进行均衡管理,电池组中的其余单体电池的均衡管理方式与该单体电池的相同,在此不再赘述。可选地,单体电池20可以为,但不限于,干电池、锂电池、燃料电池、化学电池等。
在一些实施例中,参照图2所示,均衡控制电路200包括第一开关S1和控制模块201。在本申请的实施例中,第一开关S1,用于与单体电池20并联,用于在闭合时对单体电池20分流。当第一开关S1闭合时,会使单体电池20的部分充电电流被分流至第一开关S1,达到对单体电池20进行限流均衡控制的目的,同时不影响电池组中的其它单体电池的充电电流。
在本申请的实施例中,控制模块201与第一开关S1连接,用于在单体电池20的功率均衡量大于或等于功率阈值时,控制模块201控制第一开关S1断开,停止对单体电池20进行限流均衡控制。具体地,控制模块201中可包括第一开关控制电路,第一开关控制电路与功率检测电路和第一开关分别连接,用于在单体电池20的功率均衡量大于或等于功率阈值时,输出能够控制第一开关断开的控制信号。例如,若第一开关为高电平导通,低电平断开,则第一开关控制电路可以在单体电池20的功率均衡量大于或等于功率阈值时,输出低电平以控制第一开关断开。
在一些实施例中,控制模块201中还可以包括第二开关控制电路,第二开关控制电路与第一开关连接,用于根据单体电池20的状态信息确定是否对单体电池进行限流均衡控制,以及,在确定对单体电池20进行均衡控制时,输出用于控制第一开关导通的控制信号。例如,若第一开关为高电平导通,低电平断开,则第一开关控制电路可以在确定对单体电池20进行均衡控制时,输出高电平以控制第一开关导通。其中,单体电池20的状态信息可以包括单体电池20的输出功率、电压、容量、内阻等信息中的一种或多种。
作为一种实施方式,可选用具有一定导通阻抗的第一开关,从而保证第一开关导通时单体电池不会短路。
作为一种实施方式,第一开关S1还可以串联有一个或多个分流器件,即第一开关S1还可以与一个或多个分流器件串联后再与单体电池20并联。分流器件可以是电阻或其他阻性元件。
作为一种实施方式,如图2所示,控制模块201包括数字量化器210和PWM发生器220。其中,数字量化器210与功率检测电路100连接,用于将单体电池20的功率均衡量和预先设定的功率阈值进行比较,并根据比较结果输出量化信号。可选地,数字量化器210可以是1比特位的量化器,也可以是多比特位的量化器。以1比特位的量化器为例,输出的量化信号可以是“0”或“1”。例如,当单体电池20小于功率阈值时,用“1”来表示,当单体电池20大于或等于功率阈值时,用“0”来表示;或者,当单体电池20小于功率阈值时,用“0”来表示;当单体电池20大于或等于功率阈值时,用“1”来表示。PWM发生器分别与数字量化器210和第一开关S1连接,可以根据上述量化信号输出PWM控制信号,该PWM控制信号可以在第一电平时控制第一开关断开。其中,第一电平是用于控制第一开关断开的电平,根据第一开关的类型,第一电平可以是低电平或高电平。作为一种示例,当上述量化信号为“0”时,PWM发生器发生的PWM信号为低电平,控制第一开关S1断开,停止对单体电池20进行限流均衡控制。
在本实施例中,通过数字量化器210对单体电池20的功率均衡量和功率阈值进行比较并输出量化信号,使PWM发生器根据量化信号生成PWM信号并对第一开关S1进行控制,从而达到对单体电池20进行限流均衡控制。例如,功率阈值为5W,在第一开关S1已经闭合的情况下,当单体电池20的功率均衡量为4W时,单体电池20的功率均衡量4W小于功率阈值5W,PWM发生器输出的PWM信号为高电平,控制第一开关S1保持闭合,继续对单体电池20进行限流控制;当单体电池20的功率均衡量大于或等于5W时,PWM发生器输出的PWM信号为低电平,控制第一开关S1断开,则停止对单体电池20进行限流控制。
作为一种实施方式,第一开关控制电路可以包括比较器。比较器与功率检测电路100和第一开关分别连接,用于将所述单体电池的功率均衡量和所述功率阈值进行比较,并根据比较结果输出第一电平或第二电平,其中当比较器输出第一电平时可以控制第一开关断开。具体地,比较器用于在单体电池的功率均衡量大于或等于所述功率阈值时,输出用于控制第一开关断开的第一电平。其中,根据第一开关的类型,第一电平可以是低电平或高电平。例如,若第一开关是高电平导通的开关,则第一电平为低电平,比较器可以在单体电池的功率均衡量大于或等于所述功率阈值时,输出低电平,以将第一开关断开,停止对单体电池20的限流均衡控制。
在一些实施例中,如图3所示,功率检测电路100包括检测电路110和信号处理电路120。
在本申请的实施例中,检测电路110用于与单体电池20连接,并用于检测单体电池20两端的电压和单体电池20的分流。信号处理电路120分别与检测电路110和均衡控制电路200连接,用于对单体电池的电压20和单体电池20的分流进行处理,获得单体电池20的功率均衡量。其中,单体电池20的分流指的是在进行限流均衡控制时,从单体电池20的电流中分流出去的电流。即单体电池20在正常状态(不进行限流均衡控制的状态)与在限流均衡控制状态下的电流之差。例如,当通过与单体电池20并联的限流电路来实现对单体电池的分流,从而实现功率均衡时,单体电池20的分流指的是流经限流电路的电流。又如,当该限流电路具体通过第一开关对单体电池20进行分流时,单体电池20的分流指的是流经第一开关的电流。
在本发明的实施例中,检测电路110检测单体电池20的电压和单体电池20的分流,信号处理电路120基于单体电池20的电压和单体电池20的分流进行计算,单体电池20的电压和单体电池20的分流相乘得到单体电池20的功率均衡量,例如,当单体电池20的电压为1.5V,单体电池20的分流为3A时,则单体电池20的功率均衡量为4.5W;当单体电池20的电压为2V,单体电池20的电流为3A时,则单体电池20的功率均衡量为6W。
在一些实施例中,参照图4所示,检测电路100包括运算放大器111、晶体管112、电阻R以及第二开关S2。其中,运算放大器111的第一输入端用于与单体电池20的第一端连接,第二输入端通过电阻R连接于晶体管112的源极或漏极,输出端连接于晶体管112的栅极。第二开关S2的一端用于与所述单体电池20的第二端连接,第二开关S2的另一端连接于运算放大器111的第二输入端。其中,运算放大器111的第一输入端和第二输入端为运算放大器111的同相输入端和反相输入端。根据运算放大器111的虚短特性,可以将同相输入端和反相输入端视为等电位。以图4为例,运算放大器111的第一输入端连接于单体电池20的正极,即运算放大器111的第一输入端的电压为单体电池20的正极电压,由于运算放大器111的虚短特性,那么运算放大器111的第二输入端的电压也等于单体电池20的正极电压。由于第二开关S2连接于运算放大器111的第二输入端和单体电池20的负极之间,因此第二开关S2两端的电压即为单体电池20两端的电压。
当通过与单体电池20并联的限流电路来实现对单体电池的分流,从而实现功率均衡时,第二开关S2两端的电压即为限流电路两端的电压。当限流电路包括如图2所示的第一开关S1时,第二开关S2两端的电压即为第一开关S1两端的电压。其中,第二开关S2与第一开关S1的尺寸相同,因此第二开关S2与第一开关S1具有相同的导通阻抗,使得流经第二开关S2的电流等于流经第一开关S1的电流,也等于单体电池20的分流。进而,信号处理电路120可以通过检测第二开关S2两端的电压和流过电阻R的电流,并根据第二开关S2两端的电压和流经电阻R的电流,确定单体电池20的功率均衡量。作为一种实施方式,当第一开关S1与一个或多个分流器件串联后再与单体电池20并联时,第二开关S2也与一个或多个分流器件串联后再连接在运算放大器111的第二输入端与单体电池20的第二端之间,并且第一开关S1与一个或多个分流器件串联后的阻值和第二开关S2与一个或多个分流器件串联后的阻值相同,以使流过第一开关S1的电流与流过第二开关S2的电流相同。相应地,信号处理电路检测第二开关S2与一个或多个分流器件串联后两端的电压,并根据该电压和流过电阻R的电流,确定单体电池的均衡量。
作为一种实施方式,第二开关的状态与第一开关同步,例如,当第二开关控制电路确定对单体电池进行限流均衡控制时,控制第一开关和第二开关同时导通。当单体电池的功率均衡量大于或等于功率阈值时,控制模块控制第二开关与第一开关同时断开。
可选地,运算放大器111可以但不限于是通用型运算放大器、高阻型运算放大器、低温漂型运算放大器、低功耗型运算放大器等。
在本申请的实施例中,信号处理电路120,检测到流过电阻R的电流,流过电阻R的电流等效为单体电池20的分流,通过信号处理电路120可以根据电阻R的两端电压计算出流过电阻R的电流,流过电阻R的电流等于电阻R的两端电压除以电阻R的阻值,例如,电阻R为3Ω,当电阻R的两端电压为1.5V时,流过电阻R的电流为0.5A,则单体电池20的电流为0.5A;当电阻R的两端电压为4.5V时,流过电阻R的电流为1.5A。
在一些实施方式中,根据信号处理电路120中计算出的单体电池20的分流和单体电池20的电压可以得到单体电池20的功率均衡量,该单体电池20的功率均衡量和功率阈值通过数字量化器210进行量化后再进行比较,当单体电池20的功率均衡量大于或等于功率阈值时,使PWM发生器输出的PWM信号断开第一开关S1,从而停止对单体电池20进行限流均衡控制。
在一些实施例中,如图5所示,信号处理电路120包括第一电压处理电路121和电流计算电路122。其中,第一电压处理电路121与电阻R的两端连接,用于对电阻R两端的电压进行采样和滤波处理,获得电阻R两端的电压。电流计算电路122与第一电压处理电路121连接,用于根据电阻R两端的电压和电阻的阻值,确定流过所述电阻的电流。
作为一种实施方式,如图6所示,第一电压处理电路121包括第一调制积分器1211和第一积分滤波器1212。其中,第一调制积分器1211与电阻R的两端连接,用于采样电阻R两端的电压并进行积分调制处理,获得电阻R两端的调制电压;第一积分滤波器1212与第一调制积分器1211连接,用于对电阻R两端的调制电压进行滤波处理,获得电阻R两端的电压。
作为一种实施方式,第一调制积分器1211可以采用Σ-Δ调制积分器,以极高的抽样频率对输入的电阻R两端的模拟电压信号进行抽样及Σ-Δ调制,调制信号送给数字滤波器进行滤波处理,从而得到电阻R两端的电压。
第二电压处理电路123与第二开关S2连接,用于对第二开关S2两端的电压进行积分调制处理和滤波处理,获得第二开关S2两端的电压。
在一些实施例中,如图7所示,信号处理电路120包括第二电压处理电路123。其中,该第二电压处理电路123与第二开关S2的两端连接,用于对第二开关S2两端的电压进行采样和处理,获得第二开关S2两端的电压。具体地,第二电压处理电路123对第二开关S2两端的电压进行采样后,通过积分调整处理和滤波处理,进而获得第二开关S2两端的电压。
作为一种实施方式,如图8所示,第二电压处理电路123包括第二调制积分器1231和第二积分滤波器1212。其中,第二调制积分器1231与第二开关S2连接,用于采样第二开关S2两端的电压并进行积分调制处理,获得第二开关S2两端的调制电压。第二积分滤波器1232与第二调制积分器1231连接,用于对第二开关S2两端的调制电压进行滤波处理,获得第二开关S2两端的电压。
作为一种实施方式,第二调制积分器1231可以采用Σ-Δ调制积分器,以极高的抽样频率对输入的电阻R两端的模拟电压信号进行抽样及Σ-Δ调制,调制信号送给数字滤波器进行滤波处理,从而得到第二开关两端的电压。
通过上述方式确定流过电阻R的电流和第二开关S2两端的电压后,可通过乘法电路将流经电阻R的电流和第二开关S2两端的电压进行乘法处理,获得单体电池20的功率均衡量,再通过数字量化器210对单体电池20的功率均衡量和功率阈值进行比较,获得单体电池20的功率均衡量和功率阈值的大小关系,使PWM发生器发生的信号对第一开关S1和第二开关S2同时进行控制,达到对单体电池20进行限流均衡控制。
在本实施例中,还可以提供一种芯片,其中,该芯片包括该均衡电路10。可以理解的是,由于该芯片包括均衡电路10,那么该芯片可以通过比较单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小,根据单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系来控制单体电池的均衡,以功率均衡作为均衡管理单体电池的依据,可以减少误差,减少事故的发生。
参照图9所示,图9示出了本申请一实施例提供的一种电子设备30的结构示意图,该电子设备30包括设备主体31以及上述的均衡电路10,或者,该电子设备30包括设备主体31以及上述的芯片,该芯片包括上述的均衡电路10。其中,以电子设备包括设备主体31和均衡电路10为例,该均衡电路10设于设备主体31内。电子设备30还包括电池组,电池组包括多个串联的单体电池,其中至少一个单体电池与该均衡电路10连接。
作为一种可行的实施方式,电子设备中可包括多个均衡电路10,均衡电路10的数量与单体电池的数量相同,每个均衡电路10与一个单体电池对应连接。或者,均衡电路10的数量可以少于单体电池的数量,每个均衡电路10可选择地在多个单体电池中择一连接。
本实施例中,电子设备30可以为移动电话或智能电话(例如,基于iPhone TM,基于Android TM的电话),便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM,PlayStation Portable TM,Gameboy Advance TM,iPhone TM)、膝上型电脑、PDA(Personal Digital Assistant,个人掌上电脑)、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备,其他手持设备以及诸如手表、耳机、吊坠等,电子设备30还可以为其他的可穿戴设备(例如,诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身或智能手表的头戴式设备(HMD))。
电子设备30还可以是多个电子设备30中的任何一个,多个电子设备30包括但不限于蜂窝电话、智能电话、其他无线通信设备、个人数字助理、音频播放器、其他媒体播放器、音乐记录器、录像机、照相机、其他媒体记录器、收音机、医疗设备、车辆运输仪器、计算器、可编程遥控器、寻呼机、膝上型计算机、台式计算机、打印机、上网本电脑、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层3(MP3)播放器,便携式医疗设备以及数码相机及其组合。
参照图10所示,本申请一实施例提供了一种均衡方法,该方法包括:步骤S110至步骤S120。
步骤S110:检测电池组中的单体电池的功率均衡量。
步骤S120:根据所述单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系,确定是否停止对所述单体电池进行限流均衡控制。
具体地,步骤S120可以包括:在所述单体电池的功率均衡量大于或等于所述功率阈值时,停止对所述单体电池进行限流均衡控制。
综上所述,本申请提供的一种均衡电路包括功率检测电路以及均衡控制电路,其中,功率检测电路用于检测所述单体电池的功率均衡量,均衡控制电路用于根据单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系,确定是否对单体电池进行限流均衡控制,从而通过比较单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小,根据单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系来控制单体电池的均衡,以功率均衡作为均衡管理单体电池的方法,可以减少误差,减少事故的发生。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (18)
1.一种均衡电路,其特征在于,所述均衡电路包括:
功率检测电路,用于检测单体电池的功率均衡量;
均衡控制电路,用于根据所述单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系,确定是否停止对所述单体电池进行限流均衡控制。
2.根据权利要求1所述的均衡电路,其特征在于,所述均衡控制电路,具体用于:
在所述单体电池的功率均衡量大于或等于所述功率阈值时,停止对所述单体电池进行限流均衡控制。
3.根据权利要求1所述的均衡电路,其特征在于,所述均衡控制电路包括:
第一开关,用于与所述单体电池并联;
控制模块,用于在所述单体电池的功率均衡量大于或等于所述功率阈值时,控制所述第一开关断开。
4.根据权利要求3所述的均衡电路,其特征在于,所述控制模块包括:
第一开关控制电路,与所述功率检测电路连接,用于在所述单体电池的功率均衡量大于或等于所述功率阈值时,输出用于控制所述第一开断开的控制信号。
5.根据权利要求4所述的均衡电路,其特征在于,所述第一开关控制电路包括:
数字量化器,与所述功率检测电路连接,用于将所述单体电池的功率均衡量和所述功率阈值进行比较,并根据比较结果输出量化信号;
PWM发生器,分别与所述数字量化器和所述第一开关连接,用于根据所述量化信号输出PWM控制信号,所述PWM控制信号在第一电平时控制所述第一开关断开。
6.根据权利要求4所述的均衡电路,其特征在于,所述第一开关控制电路包括:
比较器,分别与所述功率检测电路和所述第一开关连接,用于将所述单体电池的功率均衡量和所述功率阈值进行比较,并在所述单体电池的功率均衡量大于或等于所述功率阈值时,输出用于控制所述第一开关断开的第一电平信号。
7.根据权利要求4所述的均衡电路,其特征在于,所述均衡控制电路还包括:
第二开关控制电路,用于根据所述单体电池的状态信息确定是否对所述单体电池进行限流均衡控制,以及,在确定对所述单体电池进行限流均衡控制时,输出用于控制所述第一开关导通的控制信号。
8.根据权利要求3-7任一项所述的均衡电路,其特征在于,所述功率检测电路包括检测电路和信号处理电路;
所述检测电路,用于与所述单体电池连接,用于检测所述单体电池的电压和所述单体电池的分流;
所述信号处理电路,分别与所述检测电路和所述均衡控制电路连接,用于对所述单体电池的电压和所述单体电池的分流进行处理,获得所述单体电池的功率均衡量。
9.根据权利要求8所述的均衡电路,其特征在于,所述检测电路包括运算放大器、晶体管、电阻和第二开关,
所述运算放大器的第一输入端用于与所述单体电池的第一端连接,第二输入端通过所述电阻连接于所述晶体管的源极或漏极,输出端连接于所述晶体管的栅极;
所述第二开关的一端用于与所述单体电池的第二端连接,所述第二开关的另一端连接于所述运算放大器的第二输入端;
所述信号处理电路,用于检测所述第二开关两端的电压和流过所述电阻的电流,并根据所述第二开关两端的电压和流过所述电阻的电流,确定所述单体电池的功率均衡量。
10.根据权利要求9所述的均衡电路,其特征在于,所述第二开关的尺寸与所述第一开关的尺寸相同。
11.根据权利要求9所述的均衡电路,其特征在于,所述信号处理电路包括第一电压处理电路和电流计算电路;
所述第一电压处理电路,与所述电阻的两端连接,用于对所述电阻两端的电压进行采样和处理,获得所述电阻两端的电压;
所述电流计算电路,与所述第一电压处理电路连接,用于根据所述电阻两端的电压和所述电阻的阻值,确定流过所述电阻的电流。
12.根据权利要求11所述的均衡电路,其特征在于,所述第一电压处理电路包括第一调制积分器和第一积分滤波器;
所述第一调制积分器,与所述电阻的两端连接,用于采样所述电阻两端的电压并进行积分调制处理,获得所述电阻两端的调制电压;
所述第一积分滤波器,与所述第一调制积分器连接,用于对所述电阻两端的调制电压进行滤波处理,获得所述电阻两端的电压。
13.根据权利要求9所述的均衡电路,其特征在于,所述信号处理电路包括第二电压处理电路;
所述第二电压处理电路,与所述第二开关的两端连接,用于对所述第二开关两端的电压进行采样和处理,获得所述第二开关两端的电压。
14.根据权利要求13所述的均衡电路,其特征在于,所述第二电压处理电路包括第二调制积分器和第二积分滤波器;
所述第二调制积分器,与所述第二开关连接,用于采样所述第二开关两端的电压并进行积分调制处理,获得所述第二开关两端的调制电压;
所述第二积分滤波器,与所述第二调制积分器连接,用于对所述第二开关两端的调制电压进行滤波处理,获得所述第二开关两端的电压。
15.一种芯片,其特征在于,所述芯片包括至少一个如上述权利要求1-14任一项所述的均衡电路。
16.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括设备主体以及设于所述设备主体内的如权利要求15所述的芯片或如权利要求1-14任一项所述的均衡电路。
17.一种均衡方法,其特征在于,所述方法包括:
检测电池组中的单体电池的功率均衡量;
根据所述单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系,确定是否停止对所述单体电池进行限流均衡控制。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述根据所述单体电池的功率均衡量和功率阈值的大小关系,确定是否停止对所述单体电池进行限流均衡控制,包括:
在所述单体电池的功率均衡量大于或等于所述功率阈值时,停止对所述单体电池进行限流均衡控制。
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CN202210594227.8A CN114825555A (zh) | 2022-05-27 | 2022-05-27 | 均衡电路、芯片、电子设备以及均衡方法 |
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