CN206517093U - 电池组充放电控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池组充放电控制电路，包括电池组、负载、充电机、电流传感器、电压采集单元、充电开关、放电开关及微处理器；其中，电池组包括多个串联连接于母线上的单体电池，负载和充电机并联连接于母线的正极和负极之间；电流传感器用以采集所述母线的电流值，电压采样电路用以采集所述母线的电压值；微处理器用以在电池组放电状态下电流值大于电流上限值或所述电压值小于电压下限值时控制所述放电开关断开，以及在电池组充电状态下所述电压值大于电压上限值时控制所述充电开关断开。本实用新型实施例提供的电池组充放电控制电路，可以起到过流、短路保护，充电时高压保护，放电时低压保护等，确保电池组使用安全可靠，寿命更长。

Description

电池组充放电控制电路

技术领域

本实用新型涉及电池组，尤其涉及一种电池组充放电控制电路。

背景技术

电池组由于具有体积小、质量轻、电压高、功率大、自放电少以及使用寿命长等优点，使其逐渐成为动力电池的主流。相关技术中的电池组充放电过程中由于充放电的电压、电流的不稳定等容易造成电池组使用寿命短，使用性能不稳定等问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池组充放电控制电路。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的电池组充放电控制电路，包括电池组、负载、充电机、电流传感器、电压采集单元、充电开关、放电开关及微处理器；

所述电池组包括多个串联连接于母线上的单体电池，所述负载和充电机并联连接于所述母线的正极和负极之间；

所述电流传感器用以采集所述母线的电流值，所述电压采样电路用以采集所述母线的电压值；

所述充电开关用以控制所述充电机与所述电池组之间的连通，所述放电开关用以控制所述负载与所述电池组之间的连通；

所述微处理器与所述电流传感器、电压采样单元、充电开关及放电开关相连，用以在所述电池组放电状态下所述电流值大于电流上限值或所述电压值小于电压下限值时控制所述放电开关断开，以及在所述电池组充电状态下所述电压值大于电压上限值时控制所述充电开关断开。

根据本实用新型实施例提供的电池组充放电控制电路，通过电流传感器 和电压采集单元对母线的电流和电压进行采集，在所述电池组放电状态下所述电流值大于电流上限值或所述电压值小于电压下限值时，微处理器控制所述放电开关断开，在所述电池组充电状态下所述电压值大于电压上限值时，微处理器控制所述充电开关断开，如此，可以起到过流、短路保护，充电时高压保护，放电时低压保护等，确保电池组使用安全可靠，寿命更长。

另外，根据本实用新型上述实施例的电池组充放电控制电路还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述充电开关包括第一MOS管和第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一MOS管的源极相连，所述第一二极管的负极与所述第一MOS管的漏极相连。

所述放电开关包括第二MOS管及第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第二MOS管的源极相连，所述第二二极管的负极与所述第二MOS管的漏极相连；

所述第一MOS管和第二MOS管的源极相连，所述第一MOS管的漏极与所述电池组的正极相连，所述第二MOS管的漏极与所述负载的一端相连，所述第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极及第一MOS管的源极与所述微处理器相连。

根据本实用新型的一个实施例，还包括与所述微处理器相连的温度传感器，所述温度传感器用以检测所述电池组的温度，所述微处理器还用于当所述温度大于设定温度值时控制所述放电开关或充电开关断开。

根据本实用新型的一个实施例，还包括与所述微处理器相连的无线通信模块，所述无线通信模块用以与远程监控端通信，接收所述远程监控终端发送的控制指令；所述微处理器用于根据所述控制指令控制所述充电开关和放电开关的通断。

根据本实用新型的一个实施例，还包括与所述微处理器相连的GPS定位模块和/或重力传感器，所述GPS定位模块用以获取所述电池组的位置信息，所述重力传感器用以检测所述电池组的碰撞状态，所述无线通信模块还用于将所述位置信息、碰撞状态及所述电流值、电压值上传至所述远程监控终端。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例电池组充放电控制电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例电池组充放电控制电路中充电开关及放电开关的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例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例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对 于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1所示，本实用新型实施例提供了一种电池组充放电控制电路，包括电池组10、负载11、充电机12、电流传感器13、电压采集单元14、充电开关15、放电开关16及微处理器17。

具体的，电池组10包括多个串联连接于母线上的单体电池N1至Nn，所述负载11和充电机12并联连接于所述母线的正极和负极之间。电池组10可以向负载11放电，而充电机12可以为电池组10充电。

电流传感器13用以采集所述母线的电流值，所述电压采样电路14用以采集所述母线的电压值，如图1所示，电流传感器13设置母线上电池组10的正极端和充电机12之间，电压采集器13的采样端连接至电池组10的正极端。

充电开关15用以控制所述充电机12与所述电池组10之间的连通，所述放电开关15用以控制所述负载11与所述电池组10之间的连通。也即是，当充电开关15接通时，充电机12可以为电池组10充电，当放电开关16接通时电池组10向负载11放电。

微处理器17与所述电流传感器13、电压采样单元14、充电开关15及放电开关16相连，用以在所述电池组10放电状态下所述电流值大于电流上限值或所述电压值小于电压下限值时控制所述放电开关16断开，以及在所述电池组10充电状态下所述电压值大于电压上限值时控制所述充电开关15断开。

根据本实用新型实施例提供的电池组充放电控制电路，通过电流传感器13和电压采集单元14对母线的电流和电压进行采集，在所述电池组10放电状态下所述电流值大于电流上限值或所述电压值小于电压下限值时，微处理器17控制所述放电开关16断开，在所述电池组10充电状态下所述电压值大于电压上限值时，微处理器17控制所述充电开关15断开，如此，可以起到过流、短路保护，充电时高压保护，放电时低压保护等，确保电池组10使用安全可靠，寿命更长。

参照图2所示，在本实用新型的一个实施例，所述充电开关15包括第一MOS管Q1和第一二极管D1，所述第一二极管D1的正极与所述第一MOS管Q1的源极相连，所述第一二极管D1的负极与所述第一MOS管Q1的漏极 相连。

放电开关16包括第二MOS管Q2及第二二极管D2，所述第二二极管D2的正极与所述第二MOS管Q2的源极相连，所述第二二极管D2的负极与所述第二MOS管Q2的漏极相连。

第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的源极相连，所述第一MOS管Q1的漏极与所述电池组10的正极相连，所述第二MOS管Q2的漏极与所述负载11的一端相连，所述第一MOS管Q1的栅极、第二MOS管Q2的栅极及第一MOS管Q1的源极与所述微处理器17相连。

当充电时，微处理器17控制第二MOS管Q2导通，第一MOS管Q1截止，充电机12提供的充电电流从第一MOS管Q1上的第一二极管D1流过，实现为电池组10充电；当放电时，微处理器17控制第一MOS管Q1导通，第二MOS管Q2截止，电池组10的放电电流从第二MOS管Q2上的第二二极管D2流过，实现为负载11放电，本实施例中，采用第一MOS管Q1与第二MOS管Q2串联的方式，可以防止充放电时充电机12与电池组10之间的电源反灌。

在本实用新型的一些实施例中，还包括与所述微处理器17相连的温度传感器18，所述温度传感器18用以检测所述电池组10的温度，所述微处理器17还用于当所述温度大于设定温度值时控制所述放电开关16或充电开关15断开。如此，可以对电池组10充电或放电时温度保护，避免电池组10充放电过热等问题。

在本实用新型的一些实施例中，还包括与所述微处理器17相连的无线通信模块19，所述无线通信模块19用以与远程监控端通信，接收所述远程监控终端发送的控制指令；所述微处理器17用于根据所述控制指令控制所述充电开关15和放电开关16的通断。

可以理解的是，无线通信模块19可以采用GSM模块、3G或4G模块等。

也就是说，该电池组充放电控制电路可以远程监控端无线通信连接，用户可以通过远程监控终端对电池组10的充放电进行控制。具体的，用户通过远程监控端发送控制指令，无线通信模块19接收到控制指令后输入至微处理器17，微处理器17根据该控制指令控制充电开关15、放电开关16的接通或断开，进而远程控制充电或放电，对于电池组10的管理更加安全。

在本实用新型的一个实施例中，还包括与所述微处理器17相连的GPS定位模块和/或重力传感器，所述GPS定位模块用以获取所述电池组10的位置信息，所述重力传感器用以检测所述电池组10的碰撞状态，所述无线通信模块19还用于将所述位置信息、碰撞状态及所述电流值、电压值上传至所述远程监控终端。

由此，用户可以远程监控该电池组10的位置、碰撞状态及电流、电压参数等，进而对应用该电池组10的电动车辆实现远程监控。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种电池组充放电控制电路，其特征在于，包括电池组、负载、充电机、电流传感器、电压采集单元、充电开关、放电开关及微处理器；

所述电池组包括多个串联连接于母线上的单体电池，所述负载和充电机并联连接于所述母线的正极和负极之间；

所述电流传感器用以采集所述母线的电流值，所述电压采样电路用以采集所述母线的电压值；

所述充电开关用以控制所述充电机与所述电池组之间的连通，所述放电开关用以控制所述负载与所述电池组之间的连通；

所述微处理器与所述电流传感器、电压采样单元、充电开关及放电开关相连，用以在所述电池组放电状态下所述电流值大于电流上限值或所述电压值小于电压下限值时控制所述放电开关断开，以及在所述电池组充电状态下所述电压值大于电压上限值时控制所述充电开关断开。

2.根据权利要求1所述的电池组充放电控制电路，其特征在于，所述充电开关包括第一MOS管和第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一MOS管的源极相连，所述第一二极管的负极与所述第一MOS管的漏极相连，

所述放电开关包括第二MOS管及第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第二MOS管的源极相连，所述第二二极管的负极与所述第二MOS管的漏极相连；

所述第一MOS管和第二MOS管的源极相连，所述第一MOS管的漏极与所述电池组的正极相连，所述第二MOS管的漏极与所述负载的一端相连，所述第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极及第一MOS管的源极与所述微处理器相连。

3.根据权利要求1所述的电池组充放电控制电路，其特征在于，还包括与所述微处理器相连的温度传感器，所述温度传感器用以检测所述电池组的温度，所述微处理器还用于当所述温度大于设定温度值时控制所述放电开关或充电开关断开。

4.根据权利要求1所述的电池组充放电控制电路，其特征在于，还包括与所述微处理器相连的无线通信模块，所述无线通信模块用以与远程监控端通信，接收所述远程监控终端发送的控制指令；所述微处理器用于根据所述控制指令控制所述充电开关和放电开关的通断。

5.根据权利要求4所述的电池组充放电控制电路，其特征在于，还包括与所述微处理器相连的GPS定位模块和/或重力传感器，所述GPS定位模块用以获取所述电池组的位置信息，所述重力传感器用以检测所述电池组的碰撞状态，所述无线通信模块还用于将所述位置信息、碰撞状态及所述电流值、电压值上传至所述远程监控终端。