CN209658951U - 均衡保护电源模块 - Google Patents

Abstract

一种均衡保护电源模块包括电池组、电源电路，电源电路包括均衡保护电路、器件供电电路、主控单元、过充保护电路、开关电路、负载电路，均衡保护电路包括均衡单元，均衡单元包括均衡调节控制单元、均衡开关管，过充保护电路包括：连接外部电源并接入主控单元且工作导通的开关管Q4、受控主控单元过充关断且工作导通的开关管Q7、因开关管Q7关断而关断且工作导通的开关管Q5，外部电源通过开关管Q4接入电池组；上述均衡保护电源模块，过充时，主控单元控制关断开关管Q7，开关管Q5的1脚与2脚电压电位相同，开关管Q5关断，过充保护，均衡调节控制单元检测各电池节点电压并根据检测控制导通或断开均衡开关管进行补偿调节。

Description

均衡保护电源模块

技术领域

本实用新型涉及一种直流供电电源，特别涉及一种均衡保护电源模块。

背景技术

对直流供电模块中的电池或电池组进行充电时容易造成过充，可能导致电池内压升高、电池变形、漏液等情况发生，电池的性能也会显著降低和损坏。

锂离子电池过充时，电池电压随极化增大而迅速上升，会引起正极活性物质结构的不可逆变化及电解液的分解，产生大量气体，放出大量的热，使电池温度和内压急剧增加，存在爆炸、燃烧等隐患。锂离子动力电池充放电电流大，不易散热，过充时更易造成安全性问题。

为防止过充，通常采用专用的充电电路，或者安装安全阀，以提供更大程度的过充保护；也可采用正温系数电阻器(PTC)，正温度系数电阻器可使电池过充而升温时增大电池的内阻，限制过充电流。也可采用专用的隔膜，电池发生异常使隔膜温度过高时，隔膜孔隙收缩闭塞，阻止锂离子的迁移，防止过充。上述方法有一定的效果，但过于复杂或繁琐，增加了电池的成本与复杂性。锂离子电池的充电如果采用专用充电器，充电电压一般会限制在4.2V以内。但是，如果不是采用专用充电器，或充电器失效造成电池严重过充电，将有可能造成电池起火、爆炸。电池的充电控制非常重要，否则，存在严重的安全问题。

若电路发生故障，如发生短路，电路不经过负载，导线的电阻几乎可以忽略不计，因此瞬间产生的极大的电流，造成设备损坏或事故。短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏，对电器设备和线路都会造成极大的损害，甚至引发火灾等。

若发生过载，电路中同时处于启动状态的负载引起的总电流超过线路能承受的额定电流，也会造成导线等受损坏。

发明内容

基于此，有必要提供一种可有效进行过充保护的均衡保护电源模块。

一种均衡保护电源模块，包括：多个电池单元串联形成的电池组、及与所述电池组或电池单元连接的电源电路，所述电池组的负极接地，所述电源电路包括：与所述电池单元连接的均衡保护电路、与所述电池组连接并提供器件驱动电源及基准电压的器件供电电路、接入器件驱动电源的主控单元、与所述主控单元连接的过充保护电路、与所述主控单元连接并受控工作状态导通而异常状态断开的开关电路、与所述开关电路连接的负载电路，所述开关电路包括：接入负载电路并连接所述主控单元受控于工作状态导通而异常状态关断的开关管QM1，所述均衡保护电路包括：与电池单元相应设置并依次连接且根据电池单元的检测电压或电量进行均衡补偿或调节的多个均衡单元，所述均衡单元包括：均衡调节控制单元、设置在电池单元正负极之间并接入所述均衡调节控制单元受控导通或断开进行补偿或调节的均衡开关管，所述过充保护电路包括：连接外部电源或充电器连接端并接入所述主控单元且于工作状态时导通的开关管Q4、与所述主控单元连接并受控过充状态关断而工作状态导通的开关管Q7、与所述开关管Q7连接并因开关管Q7关断引起关断且工作状态导通的开关管Q5，外部电源或充电器连接端通过开关管Q4接入电池组，所述开关管Q5的1脚与所述开关管Q7连接、其2脚连接外部电源或充电器连接端、3脚接入所述电池组，所述开关管Q7的1脚接入所述主控单元、2脚接地、3脚接入开关管Q5。

在优选的实施例中，所述均衡开关管为N沟道增强型MOS管，第N均衡单元还包括：与第N电池单元正极连接并接入均衡调节控制单元UN的电源端的限流电阻、设置在均衡调节控制单元的电源端与第N电池单元负极之间的滤波电容、设置在第N电池单元正极与均衡开关管之间的均衡电阻，所述均衡调节控制单元的公共端接入电池单元的负极，均衡MOS管的栅极接入所述均衡调节控制单元的输出端、其源极接入电池单元的负极、其漏极经均衡电阻接入电池单元的正极，电池组的负极接入外部电源或充电器负极连接端并接地。

在优选的实施例中，所述开关管Q5通过单向导通开关管D5单向导通接入所述电池组的正极，所述开关管Q5为MOS管Q5，所述MOS管Q5的2脚为MOS管Q5的源极、其接入外部电源或充电器连接端，所述MOS管Q5的1脚为MOS管Q5的栅极，所述MOS管Q5的3脚为MOS管Q5的漏极，所述MOS管Q5的源极与栅极之间连接偏置电阻R28，所述开关管Q7为三极管Q7，所述三极管Q7的1脚为其基极、2脚为其发射极、3脚为集电极，所述MOS管Q5栅极接入所述三极管Q7的集电极，所述三极管Q7的发射极接地、其基极接入所述主控单元并受主控单元控制，所述开关管Q4为三极管Q4，所述三极管Q4的基极接入外部电源或充电器连接端的正极端、其发射极接地、其集电极接入所述主控单元。

在优选的实施例中，所述三极管Q7为NPN型三极管，所述单向导通开关管D5为二极管D5，所述MOS管Q5的漏极通过二极管D5接入电池组的正极，所述二极管D5正极接入所述MOS管Q5的漏极、其负极通过熔断器F1接入所述电池组的正极，所述三极管Q7的基极通过电阻R25接入所述主控单元，所述三极管Q4为NPN三极管，所述三极管Q4基极通过下拉电阻R27接地、其基极另通过电阻R26连接外部电源或充电器连接端的正极端，所述MOS管Q5为P沟道MOS管，所述三极管Q4的集电极接入主控单元。

在优选的实施例中，所述开关管QM1为N沟道MOS管，所述MOS管QM1的栅极与源极之间接入偏置电阻R36、其源极与漏极之间接入电容C18，所述MOS管QM1的栅极通过电阻R35接入所述主控单元的以通过脉宽调节控制调节输出电压或功率的PWM控制端，所述MOS管QM1的源极通过限流电阻RS1接入所述电池组的负极，所述电池组负极接入外部电源或充电器负极连接端并接地。

在优选的实施例中，所述电源电路还包括：与电池组及开关电路连接进行短路检测并将检测信号传输给主控单元进行短路保护的短路保护电路、与电池组及开关电路连接进行过流检测并将检测信号传输给主控单元进行过流保护的过流保护电路、与电池单元或电池组相应设置以检测电池单元或电池组温度并反馈给主控单元控制进行过温保护的高温保护电路，所述短路保护电路包括：与所述主控单元连接并比较输入电压与基准电压以反馈给主控单元控制所述开关管QM1导通或关断以进行短路保护的比较器U5、接入所述比较器U5的反相输入端并连接开关管QM1的采样电阻R39、与采样电阻R39连接的滤波电容C19，所述比较器U5的输出端接入所述主控单元；所述高温保护电路包括：与电池单元或电池组相应设置以检测电池单元或电池组温度并与所述主控单元连接将检测信号反馈给所述主控单元的热敏电阻NTC、并联在所述热敏电阻NTC两端的滤波电容C12，所述热敏电阻NTC另一端接地。

在优选的实施例中，所述比较器U5的电源端接入器件驱动电源，所述比较器U5的正相输入端通过电阻R40接入器件驱动电源、其正相输入端另通过电阻R41接地；所述采样电阻R39一端接入比较器U5的反相输入端、其另一端接入开关管QM1的源极、另一端另通过限流电阻RS1接入电池组的负极，所述比较器U5的输出端接入主控单元的短路检测端、输出端另通过电阻R1接入器件驱动电源；热敏电阻NTC一端接入主控单元的温度检测端、该端另通过电阻R18接入器件驱动电源、其另一端接地；所述过流保护电路包括：接入所述主控单元的采样电阻R45、与采样电阻R45连接的滤波电容C21，所述采样电阻R45接入主控单元的过流检测端，采样电阻R45另一端接入到所述开关管QM1的源极、该端另通过电流电阻RS1接入电池组负极。

在优选的实施例中，所述电源电路还包括：与所述主控单元连接并与所述器件供电电路连接的启动电路、接入基准电压并接入所述主控单元以提供电池组的比较电压的比较电压提供电路，所述器件供电电路包括：与所述电池组连接的开关管Q2、与所述开关管Q2连接的单向开关管D1、与所述单向开关管连接的稳压器U8、所述开关管Q2连接的开关管Q1，所述稳压器U8的输出端输出器件驱动电源，开关管Q2输出基准电压，外部电源或充电器连接端通过单向开关管D8接入开关管Q1，所述主控单元通过单向开关管D3接入开关管Q1，所述开关管Q2与所述单向开关管D1连接一端输出基准电压，所述启动电路包括：接收启动操作并将操作信号传输给主控单元控制负载进行启动或停止或分档工作的启动开关SW3，所述启动开关一端接入所述主控单元、该端另接入器件供电电路、该端还分支接入器件驱动电源、其另一端接地。

在优选的实施例中，所述开关管Q2为PNP三极管Q2，所述开关管Q1为NPN三极管Q1，所述单向开关管D1、D8、D3为二极管D1；外部电源或充电器的正极连接端经过电阻R23、通过二极管D8单向导通、经电阻R11接入到三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极经电阻R8、R7接入所述三极管Q2的发射极并接入电池组的正极；所述主控单元输出提供器件驱动电源的相对低电压或负电压、经二极管D3单向导通、经电阻R11接入到三极管Q1的基极，所述三极管Q2的基极接入电阻R7与R8公共端并分支经电阻R48接入到启动开关SW3，所述三极管Q1的基极与发射极之间电阻R9并通过发射极接地，所述三极管Q2的集电极输出基准电压、另经二极管D1单向导通经电阻R10接入到稳压器U8的输入端，所述稳压器U8的输出端输出器件驱动电源，所述稳压器U8输入端另通过电容C8接地、稳压器U8的接地端接地、其输出端另通过电容C9接地，所述主控单元的开关操作检测端经二极管D4接入启动开关SW3的一端，器件驱动电源经电阻R14接入主控单元的开关操作检测端，启动开关SW3的该端另通过电阻R48接入电阻R7与电阻R8的公共端并接入MOS管Q2的基极，启动开关的另一端接地；所述比较电压提供电路包括：接入基准电压的电阻R20、与电阻R20连接并另一端接地的电阻R22、并联在电阻R22两端的电容C13，电阻R20与电阻R22的连接公共端输出比较电压接入所述主控单元的比较基准端。

在优选的实施例中，多个电池单元包括：依次串联连接的第一电池单元、第二电池单元、第三电池单元、第四电池单元，多个均衡单元根据排布顺序包括：与第一电池单元连接的第一均衡单元、与第一均衡单元连接并设置在第二电池单元两端的第二均衡单元、与第二均衡单元连接并设置在第三电池单元两端的第三均衡单元、与第三均衡单元连接并设置在第四电池单元两端的第四均衡单元，

第一均衡单元包括：均衡调节控制单元U1、与第一电池单元正极连接并接入均衡调节控制单元U1的电源端的限流电阻R2、设置在均衡调节控制单元U1的电源端与第一电池单元负极之间的滤波电容C5、设置在均衡调节控制单元U1的输出端的MOS管QB1、与MOS管QB1的漏极连接并接入第一电池单元正极的均衡电阻RB1，所述MOS管QB1的源极接入第一电池单元的负极并接地、其漏极通过均衡电阻RB1接入第一电池单元的正极、其栅极接入均衡调节控制单元U1的输出端，均衡调节控制单元U1的公共端接入第一电池单元的负极并接地；

第二均衡单元包括：均衡调节控制单元U2、与第二电池单元正极连接并接入均衡调节控制单元U2的电源端的限流电阻R3、设置在均衡调节控制单元U2的电源端与第二电池单元负极之间的滤波电容C2、设置在均衡调节控制单元U2的输出端的MOS管QB2、与MOS管QB2的漏极连接并接入第二电池单元正极的均衡电阻RB2，所述MOS管QB2的源极接入第二电池单元的负极、其漏极通过均衡电阻RB2接入第二电池单元的正极、其栅极接入均衡调节控制单元U2的输出端，均衡调节控制单元U2的公共端接入第二电池单元的负极；

第三均衡单元包括：均衡调节控制单元U3、与第三电池单元正极连接并接入均衡调节控制单元U3的电源端的限流电阻R4、设置在均衡调节控制单元U3的电源端与第三电池单元负极之间的滤波电容C3、设置在均衡调节控制单元U3的输出端的MOS管QB3、与MOS管QB3的漏极连接并接入第三电池单元正极的均衡电阻RB3，所述MOS管QB3的源极接入第三电池单元的负极、其漏极通过均衡电阻RB3接入第三电池单元的正极、其栅极接入均衡调节控制单元U3的输出端，均衡调节控制单元U3的公共端接入第三电池单元的负极；

第四均衡单元包括：均衡调节控制单元U4、与第四电池单元正极连接并接入均衡调节控制单元U4的电源端的限流电阻R5、设置在均衡调节控制单元U4的电源端与第四电池单元负极之间的滤波电容C4、设置在均衡调节控制单元U4的输出端的MOS管QB4、与MOS管QB4的漏极连接并接入第四电池单元正极的均衡电阻RB4，所述MOS管QB4的源极接入第四电池单元的负极、其漏极通过均衡电阻RB4接入第四电池单元的正极、其栅极接入均衡调节控制单元U4的输出端，均衡调节控制单元U4的公共端接入第四电池单元的负极；

所述主控单元的电源端接入器件驱动电源、该端并通过电容C11接地，主控单元的公共端接地；所述主控单元的4脚通过电阻R13接入器件驱动电源、该脚另通过电容C1接地；主控单元的第一指示驱动端通过电阻R15接入第一发光二极管正极，第一发光二极管负极接地；主控单元的第二指示驱动端通过电阻R16接入第二发光二极管正极、第二发光二极管负极接地。

上述的均衡保护电源模块，正常充电工作时，与外部电源或充电器连接的开关管Q5导通，开关管Q7、Q4导通，进行正常充电工作，当电池充满电后，电压达到预设过充保护值时，主控单元检测到高电平信号，判断电池单元或电池组处于电压过充状态，主控单元输出控制信号关断开关管Q7，当开关管Q7关断时，开关管Q5的1脚与2脚电压电位相同，开关管Q5关断，电池充电电路正负回路关断，充电停止，达成过充保护，电路设计简单，性能稳定有效，通过主控单元控制开关管通断即可实现过充保护。另通过均衡电路中均衡单元的均衡调节控制单元检测各节点电池节点电压并根据检测结果控制导通或断开其均衡单元中的均衡开关管，利用其它电池单元对其进行补偿调节，或根据电池单元检测电压控制该电池单元对其他电池单元进行补偿调节。

通过主控单元控制，当负载电路短路时，通过采样电阻R39进行采样，比较器U5的反相输入端检测到高电位，并将信号传输给主控单元U7，主控单U1控制驱动关断MOS管QM1，负载电路回路关断达成短路保护；电路设计简单，性能稳定有效，通过主控单元控制保护开关管通断即可实现短路保护或负载电路保护，迅速进行反应或响应，能迅速、可靠切断回路，切断电源供电，提高短路保护可靠性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的均衡保护电源模块的电源电路的部分电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一实施例的均衡保护电源模块，包括：多个电池单元串联形成的电池组、及与电池组或电池单元连接的电源电路。电池组从电源电路的B+/B-端接入。

本实施例的电源电路包括：与电池单元连接的均衡保护电路、与电池组连接并提供器件驱动电源及基准电压的器件供电电路、接入器件驱动电源的主控单元U7、与主控单元U7连接的过充保护电路、与主控单元U7连接并受控工作状态导通而异常状态断开的开关电路、与开关电路连接的负载电路。

多个电池单元串联形成的电池组，每个电池单元或每节电池相应设置有均衡单元，均衡单元依次连接形成均衡保护电路。

本实施例的电池组采用4个电池单元或4节电池串联进行说明。本实施例的电池组可以采用任意数量的电池单元串联形成，不限于4个电池单元，此仅为说明清楚本实用新型的技术方案，不为限定之用。

形成本实施例的电池组的多个电池单元包括：依次串联连接的第一电池单元、第二电池单元、第三电池单元、第四电池单元。第一电池单元接入BC1与B-之间，第一电池单元的负极接入B-。第二电池单元接入BC2、BC1之间；BC1接入第一电池单元的正极，同时接入第二电池单元的负极。第三电池单元接入BC3、BC2之间；BC3连接第三电池单元的正极，BC2接入第二电池单元的正极，同时接入第三电池单元的负极。第三电池单元接入BC4、BC3之间；BC4连接第四电池单元的正极，BC3接入第三电池单元的正极，同时接入第四电池单元的负极。BC4即为本实施例的电池组的正极B+。

均衡单元包括：均衡调节控制单元、设置在电池单元正负极之间并接入所述均衡调节控制单元受控导通或断开进行补偿或调节的均衡开关管。即本实施例的第N均衡单元包括：均衡调节控制单元UN、设置在第N电池单元正负极之间并接入均衡调节控制单元UN受控导通或断开进行补偿或调节的均衡开关管QBN。

开关电路包括：接入负载电路并连接主控单元U7受控于工作状态导通而异常状态关断的开关管QM1。

本实施例的过充保护电路包括：连接外部电源或充电器连接端并接入主控单元且于工作状态时导通的开关管Q4、与主控单元连接并受控过充状态关断而工作状态导通的开关管Q7、与开关管Q7连接并因开关管Q7关断引起关断且工作状态导通的开关管Q5。开关管Q5的1脚与开关管Q7连接、其2脚连接外部电源或充电器连接端、3脚接入电池组。开关管Q7的1脚接入主控单元U7、其2脚接地、其3脚接入开关管Q5。

进一步，本实施例中，CH+/CH-为外接电源或外接充电器的连接端。电池组的负极B-接入外部电源或充电器负极连接端CH-，并接地。

进一步，本实施例中器件供电电路所提供的器件驱动电源为本实施例的芯片或电子器件所需5V电源。当然也可根据具体的电路需要提供相应的驱动电源或供电电源。

本实施例的工作状态主要指正常工作状态，非过充、过压、欠压、过温、过流等非正常状态即异常状态。

本实施例的主控单元为芯片U7，优选的，本实施例的主控单元U7采用型号为KF8V204的芯片，但不限于该芯片，只要能实施本实施例的功能电路即可。

本实施例的主控单元U7针对KF8V204型号芯片进行说明，仅为说明清楚，不为限定之用。

主控单元U7的1脚为电源端VDD，接入器件驱动电源端+5V，并通过电容C11接地；20脚为公共接地端，接地；2脚为具有带上拉和电平变化中断功能的双向输入输出端口P0.5；3脚可为具有带上拉和电平变化中断功能的双向输入输出端口P0.4，也可为ADC输入通道AN3；4脚可作为编程电压输入端MODE，也可作为外部复位信号输入端RST，也可作为具有带电平变化中断功能的输入端口P0.3；5脚为双向输入输出端口P1.5；6脚为双向输入输出端口P1.4；7脚可作为外部中断输入引脚INT2，也可作为ADC输入通道AN7，也可作为双向输入输出端口P1.3；8脚为双向输入输出端口P1.6；9脚为双向输入输出端口P1.7；10脚可为双向输入输出端口P2.7，也可作为ADC输入通道AN11；11脚可为双向输入输出端口P2.6，也可为ADC输入通道AN10；12脚可为双向输入输出端口P2.5，也可为ADC输入通道AN9；13脚可为双向输入输出端口P2.4，也可为ADC输入通道AN8；14脚可为双向输入输出端口P1.2，也可为ADC输入通道AN6，也可作为外部中断输入引脚INT1；15脚可为双向输入输出端口P1.1，也可为ADC输入通道AN5；16脚可为双向输入输出端口P1.0，也可为ADC输入通道AN4；17脚可为具有带上拉和电平变化中断功能的双向输入输出端口P0.2，也可为ADC输入通道AN2，也可作为T0时钟输入，也可作为外部中断输入引脚INT0；18脚可为具有带上拉和电平变化中断功能的双向输入输出端口P0.1，也可为编程时钟输入SPCLK，也可作为ADC输入通道AN1，也可作为AD外部参考电压输入ADVRIN，也可作为PWM输出PWM2；19脚可为具有带上拉和电平变化中断功能的双向输入输出端口P0.0，也可为编程数据输入SPDAT，也可作为ADC输入通道AN0，也可作为PWM输出PWM1。

本实施例的均衡保护电路包括：与电池单元相应设置并依次连接且根据电池单元的检测电压或电量进行均衡补偿或调节的多个均衡单元。

均衡开关管为N沟道增强型MOS管。第N均衡单元还包括：与第N电池单元正极连接并接入均衡调节控制单元UN的电源端VDD的限流电阻、设置在均衡调节控制单元UN的电源端VDD与第N电池单元负极之间的滤波电容、设置在第N电池单元正极与均衡开关管QBN之间的均衡电阻RBN。

均衡调节控制单元的公共端VSS接入电池单元的负极。均衡MOS管的栅极接入均衡调节控制单元的输出端OUT、其源极接入电池单元的负极、其漏极经均衡电阻接入电池单元的正极。电池组的负极B-接入外部电源或充电器负极连接端CH-并接地。

多个均衡单元根据排布顺序包括：与第一电池单元连接的第一均衡单元、与第一均衡单元连接并设置在第二电池单元两端的第二均衡单元、与第二均衡单元连接并设置在第三电池单元两端的第三均衡单元、与第三均衡单元连接并设置在第四电池单元两端的第四均衡单元。

第一均衡单元包括：均衡调节控制单元U1、与第一电池单元正极BC1连接并接入均衡调节控制单元U1的电源端的限流电阻R2、设置在均衡调节控制单元U1的电源端VDD与第一电池单元负极B-之间的滤波电容C5、设置在均衡调节控制单元U1的输出端的MOS管QB1、与MOS管QB1的漏极连接并接入第一电池单元正极BC1的均衡电阻RB1。MOS管QB1的源极接入第一电池单元的负极B-并接地、其漏极通过均衡电阻RB1接入第一电池单元的正极BC1、其栅极接入均衡调节控制单元U1的输出端OUT。均衡调节控制单元U1的公共端VSS接入第一电池单元的负极B-并接地。

第二均衡单元包括：均衡调节控制单元U2、与第二电池单元正极BC2连接并接入均衡调节控制单元U2的电源端VDD的限流电阻R3、设置在均衡调节控制单元U2的电源端VDD与第二电池单元负极BC1之间的滤波电容C2、设置在均衡调节控制单元U2的输出端OUT的MOS管QB2、与MOS管QB2的漏极连接并接入第二电池单元正极BC1的均衡电阻RB2。MOS管QB2的源极接入第二电池单元的负极BC1、其漏极通过均衡电阻RB2接入第二电池单元的正极BC2、其栅极接入均衡调节控制单元U2的输出端OUT。均衡调节控制单元U2的公共端VSS接入第二电池单元的负极BC1。

第三均衡单元包括：均衡调节控制单元U3、与第三电池单元正极BC3连接并接入均衡调节控制单元U3的电源端VDD的限流电阻R4、设置在均衡调节控制单元U3的电源端VDD与第三电池单元负极BC2之间的滤波电容C3、设置在均衡调节控制单元U3的输出端OUT并通过均衡调节控制单元U3控制导通或断开的MOS管QB3、与MOS管QB3的漏极连接并接入第三电池单元正极BC3的均衡电阻RB3。MOS管QB3的源极接入第三电池单元的负极BC2、其漏极通过均衡电阻RB3接入第三电池单元的正极BC3、其栅极接入均衡调节控制单元U3的输出端OUT。均衡调节控制单元U3的公共端VSS接入第三电池单元的负极BC2。

第四均衡单元包括：均衡调节控制单元U4、与第四电池单元正极(即电池组正极B+)连接并接入均衡调节控制单元U4的电源端VDD的限流电阻R5、设置在均衡调节控制单元U4的电源端VDD与第四电池单元负极BC3之间的滤波电容C4、设置在均衡调节控制单元U4的输出端OUT的MOS管QB4、与MOS管QB4的漏极连接并接入第四电池单元正极B+的均衡电阻RB4。MOS管QB4的源极接入第四电池单元的负极、其漏极通过均衡电阻RB4接入第四电池单元的正极B+、其栅极接入均衡调节控制单元U4的输出端OUT。均衡调节控制单元U4的公共端VSS接入第四电池单元的负极BC3。

均衡单元中的均衡调节控制单元UN检测各节点电池节点电压并根据检测结果控制导通或断开其均衡单元中的MOS管QBN，利用其它电池单元对其进行补充。

本实施例的均衡调节控制单元优选的采用HY2213型号的芯片，当然不限于此型号芯片，只要实现本实施例的电池单元之间的均衡保护功能即可。

进一步，本实施例的开关管Q5通过单向导通开关管D5接入电池组的正极B+。开关管Q5为MOS管Q5，MOS管Q5的2脚为MOS管Q5的源极、其接入外部电源或充电器连接端，MOS管Q5的1脚为MOS管Q5的栅极，MOS管Q5的3脚为MOS管Q5的漏极。优选的，本实施例的开关管Q5为P沟道MOS管Q5。MOS管Q5的源极连接外部电源或充电器连接端CH+。MOS管Q5的源极与栅极之间连接偏置电阻R28。偏置电阻R28为MOS管Q5提供偏置电压，同时起到泻放电阻的作用，保护栅极G-源极S。

进一步，本实施例的开关管Q7为三极管Q7。优选的，三极管Q7为NPN型三极管。三极管Q7的1脚为其基极、2脚为其发射极、3脚为集电极。MOS管Q5的源极接入外部电源或充电器连接端的正极端CH+、其栅极通过电阻R29接入三极管Q7的集电极。三极管Q7的发射极接地、其基极接入主控单元U7。

进一步，本实施例的单向导通开关管D5为二极管D5。二极管D5正极接入MOS管Q5的漏极、其负极通过熔断器F1接入电池组的正极B+。三极管Q7的基极通过电阻R25接入主控单元U7的13脚，即双向输入输出端口P2.4。

进一步，本实施例的开关管Q4为三极管Q4，三极管Q4优选为NPN三极管。三极管Q4的基极接入外部电源或充电器连接端的正极端CH+、其发射极接地、其集电极接入主控单元U7。优选的，本实施例的三极管Q4的集电极接入主控单元U7的17脚，即外部中断的输入端口。

进一步，本实施例的三极管Q4基极通过电阻R26连接外部电源或充电器连接端的正极端CH+，其基极引出一条支路通过下拉电阻R27接地。器件驱动电源+5V通过电阻R13接入主控单元U7的4脚、主控单元U7的该脚另通过电容C1接地。三极管Q4的集电极接入主控单元U7的17脚，即外部中断的输入端口、其发射极接地。

本实施例的单向导通开关管D5为二极管D5。MOS管Q5的漏极通过二极管D5接入电池组的正极B+。二极管D5正极接入MOS管Q5的漏极、其负极接入电池组的正极B+。

正常充电工作时，本实施例的MOS管Q5导通，三极管Q7、Q4导通。当电池充满电后，电压达到预设过充保护值如25.5V左右时，主控单元U7的13脚检测到高电平信号，判断电池组处于电压过充状态，主控单元U7输出控制信号关断三极管Q7，当三极管Q7关断时，MOS管Q5的1脚与2脚电压电位相同，即MOS管Q5的栅极与源极电位相同，MOS管Q5关断，电池充电电路正负回路关断，充电停止，达成过充保护。

本实施例的异常状态包括：过充、过温、过载、过流、过压、短路等非正常工作状态。

负载电路一端与电池组的正极B+连接、另一端与开关管QM1连接。负载电路两端接负载正负极。开关管QM1一端接入主控单元U7，另一端接入电池组的负极B-。开关管QM1接入主控单元U7的控制端。该控制端为PWM控制端，采用PWM(脉冲宽度调制Pulse WidthModulation)控制，通过调节脉宽调节输入电压或功率。

进一步，本实施例的开关管QM1为N沟道MOS管QM1。MOS管QM1的栅极与源极之间接入电阻R36、其源极与漏极之间接入电容C18。MOS管QM1的栅极通过电阻R35接入主控单元的19脚，即PWM控制端PWM1。

本实施例的MOS管QM1自带有寄生二极管，防止VDD过压的情况下，烧坏MOS管。过压时，二极管先反向击穿，将大电流直接到地，从而避免MOS管被烧坏。同时防止MOS管的源极和漏极反接时烧坏MOS管，也可以在电路有反向感生电压时，为反向感生电压提供通路，避免反向感生电压击穿MOS管。

进一步，本实施例的MOS管QM1的源极通过限流电阻RS1接入电池组的负极B-。电池组的负极B-连接外部电源或充电器连接端的负极CH-，并接地。优选的，本实施例的开关管QM1为N沟道增强型MOS管。

正常放电状态时，如给负载供电时，MOS管QM1导通，当检测到电池电压放电到低至预设过放电压时如16V左右时，MOS管QM1的1脚即栅极输出低电位，主控单元U7控制MOS管QM1关断，负载回路关断，工作停止，达成放电保护。

进一步，本实施例的均衡保护电源模块还包括：与主控单元U7及电池组连接的短路保护电路。本实施例的短路保护电路包括：与主控单元U7连接并比较输入电压以反馈给主控单元U7控制开关管QM1导通或关断进行短路保护的比较器U5、接入比较器U5的反相输入端并连接开关管QM1的采样电阻R39、与采样电阻R39连接的滤波电容C19。采样电阻R39一端接入比较器U5的反相输入端，另一端接入MOS管QM1的源极、另一端另通过限流电阻RS1接入电池组的负极。滤波电容C19一端接入比较器U5的反相输入端，另一端接地。

比较器U5的输出端接入主控单元U7、其输出端另通过电阻R1接入器件驱动电源+5V。本实施例，优选的，比较器U5的输出端接入主控单元U7的7脚，比较器U5将检测到的电参数如电压与基准值比较，判断是否过压，将检测判断信号传输给主控单元U7进行控制。

比较器U5的电源端接入器件供电电路提供的器件驱动电源端+5V，比较器U5的正相输入端通过电阻R40接入器件驱动电源端+5V、该端另通电阻R41接地，其接地端接地。

本实施例的比较器U5优选的，可以选用型号为LM321的放大器，但不限于此型号，只要实现比较放大功能即可。

当负载短路时，MOS管QM1的2脚即源极瞬间产生大电流，通过采样电阻R39进行电流采样，比较器U5的3脚即反相输入端检测到高电位，主控单U1控制关断MOS管QM1，回路关断达成短路保护。

进一步，本实施例的均衡保护电源模块还包括：与主控单元U7连接并检测回路电流的过流保护电路。本实施例的过流保护电路包括：接入主控单元U7的采样电阻R45、与采样电阻R45连接的滤波电容C21。滤波电容C21一端接入主控单元U7的18脚，一端接地。采样电阻R45接入主控单元的15脚进行过流检测，采样电阻R45另一端接入MOS管QM1的源极、其另一端另通过限流电阻RS1接入电池组的负极。

当回路电流过大时，通过采样电阻R45，主控单元U7的18脚检测到高电位，主控单元U7控制关断MOS管QM1，回路关断达到过流保护。

进一步，本实施例的均衡保护电源模块还包括：与主控单元U7连接并检测电池组或电池单元温度以反馈给主控单元U7进行过温保护的高温保护电路。进一步，本实施例的高温保护电路包括：检测电池组或电池单元温度并与主控单元连接将检测信号反馈给主控单元进行控制的热敏电阻NTC、并联在热敏电阻NTC两端的滤波电容C12。热敏电阻NTC一端通过电阻R18接入器件驱动电源端+5V、该端分支出一条支路接入主控单元U7的3脚，热敏电阻NTC另一端接地。主控单元U7的10脚为本实施例的温度检测端，检测热敏电阻NTC阻值变化带来的电位变化。本实施例的热敏电阻NTC一端通过电阻R18接入器件驱动电源、该端分支通过电阻R19接入主控单元U7的10脚即温度检测端。

当电池在充电或放电时，当电池表面体温度达到预设的过温温度范围如55-70度时，热敏电阻NTC的阻值降低，主控单元U7的10脚检测到低电位，控制关断MOS管QM1，电池回路关断，停止充电或放电，达到高温保护功能。

进一步，本实施例的器件供电电路包括：与电池组连接的开关管Q2、与开关管Q2连接的单向开关管D1、与单向开关管D1连接的稳压器U8、与开关管Q2连接的开关管Q1。稳压器U8的输出端输出器件驱动电源。开关管Q2输出基准电压。

外部电源或充电器连接端通过单向开关管D8接入开关管Q1。主控单元U7通过单向开关管D3接入开关管Q1。开关管Q2与单向开关管D1连接一端输出基准电压VCC。

进一步，本实施例的开关管Q2为PNP三极管Q2；开关管Q1为NPN三极管Q1；单向开关管D1、D4、D2为二极管。外部电源或充电器的正极连接端CH+、经过电阻R23、通过二极管D8单向导通、经电阻R11接入到三极管Q1的基极。主控单元输出提供给器件供电电路以输出器件驱动电源的相对低电压或负电压、经二极管D3单向导通、经电阻R11接入到三极管Q1的基极。三极管Q1的集电极经电阻R8、R7接入三极管Q2的发射极，并接入电池组的正极B+。三极管Q2的基极经过电阻R7与R8公共端继续延伸经电阻R48接入到启动开关SW3。

进一步，本实施例的三极管Q1的发射极接地，其基极与发射极之间设置有电阻R9并通过发射极接地。三极管Q2的集电极输出基准电压、另经二极管D1单向导通经电阻R10接入到稳压器U8的输入端，稳压器U8输出端输出器件驱动电源+5V。稳压器U8的输入端另通过电容C8接地、其接地端接地、其输出端另通过电容C9接地。

进一步，本实施例的电源电路还包括：接入基准电压VCC并接入主控单元U7以提供电池组的比较电压的比较电压提供电路。本实施例的比较电压提供电路包括：接入基准电压的电阻R20、与电阻R20连接并另一端接地的电阻R22、并联在电阻R22两端的电容C13。电阻R20与电阻R22的连接公共端输出比较电压接入主控单元的12脚作为本实施例的比较基准端。

进一步，本实施例的启动电路包括：接收启动操作、并将操作信号传输给主控单元U7，以通过检测或判断不同启动信号控制负载进行分级或分档工作的启动开关SW3。如主控单元U7检测到启动开关SW3按压一次，则控制进入一档工作状态，设定时间内检测到按压两次则控制进入二挡工作状态，依此类推，设定时间内检测到按压三次则控制进入三挡工作状态等。也可设定为按压一次，主控单元U7控制进入一档工作状态，连续按压两次则控制进入二挡工作状态，依此类推。当然也可设定为其他分档或分级启动方式。主控单元U7可采用PWM控制方式调节不同输出波宽以调节不同输出电压，调节不同输出功率。本实施例中，主控单元U7根据设定的不同启动或关停方式，控制19脚通过PWM控制方式输出不同功率，以进行分档或分级控制。可用于多个负载中，如多个电机中，根据不同档位控制电机输出不同功率，如调节吸尘器等不同功率使用。

本实施例中，器件驱动电源+5V通过电阻R14、经二极管D4接入启动开关的一端。二极管D4的正极与电阻R14连接、其负极接入到启动开关SW3，二极管D4的正极另接入主控单元U7。本实施例的主控单元U7的5脚经二极管D4接入启动开关SW3的一端，该端另通过电阻R48接入电阻R7与电阻R8的公共端并接入三极管Q2的基极，启动开关SW3的另一端接地。

本实施例的负载电路包括：并联连接的电容C16与二极管D6。二极管D6的负极即负载电路的正极经过熔断器F1接入电池组正极B+，二极管D6的正极接入MOS管QM1的漏极。电池组正极B+接负载正极，电池组负极B-接负载负极。负载电路两端接负载，可根据需要接多个负载，通过主控单元U7控制进行运转。

进一步，本实施例的主控单元U7的电源端VDD接入器件驱动电源+5V、该电源端并通过电容C11接地。主控单元U7的公共端VSS接地。主控单元U7的4脚通过电阻R13接入器件驱动电源+5V、该脚另通过电容C1接地。

本实施例的充电指示可根据需要设置不同指示方式，如不同灯指示，充电容量比例显示等。本实施例中，采用设置不同指示灯进行不同充电状态或充电容量比例进行显示或指示。

主控单元U7的6脚作为第一指示驱动端通过电阻R15接入第一发光二极管正极，第一发光二极管负极接地。本实施例可采用第一发光二极管发绿光指示充电状态如指示充电完成或满量，或达到总电量的98％以上绿灯指示。

主控单元的8脚作为本实施例的第二指示驱动端通过电阻R16接入第二发光二极管正极、第二发光二极管负极接地。本实施例可采用第二发光二极管发红光指示放电状态如指示放电低于设定量如低于15％以下则红灯指示。

本实施例的均衡保护电源模块还包括：装载电池组的装载框。装载框中设置有环形的装载腔。装载框中间设置有限位柱以配合限位电池组。装载框可采用塑胶材料注塑成型，当然也可根据需要采用其他材料进行成型。

本实用新型的均衡保护电源模块，通过均衡保护电路对电池组的各电池单元进行均衡调节，对某一或某些电池单元欠压或低压状态进行补充，对电池组的某一或某些电池单元的过压状态进行平衡调节。通过均衡保护电路中的均衡单元中的均衡调节控制单元UN检测各节点电池节点电压并根据检测结果控制导通或断开其均衡单元中的MOS管QBN，利用其它电池单元对其进行补充。通过主控单元U7根据检测到的电池电压对与外部电源或充电器连接的过充保护电路、或负载电路连接的开关电路进行控制，通过关断充电回路、或负载回路以对电池组进行过充或过放保护，对电池组进行整体过充电保护或过放电保护。通过均衡保护电路可进行单支过充电保护或单支过放电保护。通过过流保护电路检测回路中的电流，通过主控单元U7控制关断负载回路进行放电过流保护；通过高温保护电路检测电池单元或电池组的温度，判断是否超过设定的正常工作温度或充电温度，通过主控单元U7控制断开充电回路或负载回路进行过温保护。充电时，若检测到过压、或过流，判断过充、或过温、或过流，则主控单元U7关断充电回路，且充电时，机器(负载)无法工作。机器工作时，主控单元U7控制检测电池组总电压、电池单元过放电压、电池温度、负载电流，若判断过放、或过温、或过流，主控单元U7关断放电回路。如果出现电池单元过放保护或单支电池过放电保护，必须充电后机器才能再次工作。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种均衡保护电源模块，其特征在于，包括：多个电池单元串联形成的电池组、及与所述电池组或电池单元连接的电源电路，所述电池组的负极接地，所述电源电路包括：与所述电池单元连接的均衡保护电路、与所述电池组连接并提供器件驱动电源及基准电压的器件供电电路、接入器件驱动电源的主控单元、与所述主控单元连接的过充保护电路、与所述主控单元连接并受控工作状态导通而异常状态断开的开关电路、与所述开关电路连接的负载电路，所述开关电路包括：接入负载电路并连接所述主控单元受控于工作状态导通而异常状态关断的开关管QM1，所述均衡保护电路包括：与电池单元相应设置并依次连接且根据电池单元的检测电压或电量进行均衡补偿或调节的多个均衡单元，所述均衡单元包括：均衡调节控制单元、设置在电池单元正负极之间并接入所述均衡调节控制单元受控导通或断开进行补偿或调节的均衡开关管，所述过充保护电路包括：连接外部电源或充电器连接端并接入所述主控单元且于工作状态时导通的开关管Q4、与所述主控单元连接并受控过充状态关断而工作状态导通的开关管Q7、与所述开关管Q7连接并因开关管Q7关断引起关断且工作状态导通的开关管Q5，外部电源或充电器连接端通过开关管Q4接入电池组，所述开关管Q5的1脚与所述开关管Q7连接、其2脚连接外部电源或充电器连接端、3脚接入所述电池组，所述开关管Q7的1脚接入所述主控单元、2脚接地、3脚接入开关管Q5。

2.根据权利要求1所述的均衡保护电源模块，其特征在于，所述均衡开关管为N沟道增强型MOS管，第N均衡单元还包括：与第N电池单元正极连接并接入均衡调节控制单元UN的电源端的限流电阻、设置在均衡调节控制单元的电源端与第N电池单元负极之间的滤波电容、设置在第N电池单元正极与均衡开关管之间的均衡电阻，所述均衡调节控制单元的公共端接入电池单元的负极，均衡MOS管的栅极接入所述均衡调节控制单元的输出端、其源极接入电池单元的负极、其漏极经均衡电阻接入电池单元的正极，电池组的负极接入外部电源或充电器负极连接端并接地。

3.根据权利要求1所述的均衡保护电源模块，其特征在于，所述开关管Q5通过单向导通开关管D5单向导通接入所述电池组的正极，所述开关管Q5为MOS管Q5，所述MOS管Q5的2脚为MOS管Q5的源极、其接入外部电源或充电器连接端，所述MOS管Q5的1脚为MOS管Q5的栅极，所述MOS管Q5的3脚为MOS管Q5的漏极，所述MOS管Q5的源极与栅极之间连接偏置电阻R28，所述开关管Q7为三极管Q7，所述三极管Q7的1脚为其基极、2脚为其发射极、3脚为集电极，所述MOS管Q5栅极接入所述三极管Q7的集电极，所述三极管Q7的发射极接地、其基极接入所述主控单元并受主控单元控制，所述开关管Q4为三极管Q4，所述三极管Q4的基极接入外部电源或充电器连接端的正极端、其发射极接地、其集电极接入所述主控单元。

4.根据权利要求3所述的均衡保护电源模块，其特征在于，所述三极管Q7为NPN型三极管，所述单向导通开关管D5为二极管D5，所述MOS管Q5的漏极通过二极管D5接入电池组的正极，所述二极管D5正极接入所述MOS管Q5的漏极、其负极通过熔断器F1接入所述电池组的正极，所述三极管Q7的基极通过电阻R25接入所述主控单元，所述三极管Q4为NPN三极管，所述三极管Q4基极通过下拉电阻R27接地、其基极另通过电阻R26连接外部电源或充电器连接端的正极端，所述MOS管Q5为P沟道MOS管，所述三极管Q4的集电极接入主控单元。

5.根据权利要求1所述的均衡保护电源模块，其特征在于，所述开关管QM1为N沟道MOS管，所述MOS管QM1的栅极与源极之间接入偏置电阻R36、其源极与漏极之间接入电容C18，所述MOS管QM1的栅极通过电阻R35接入所述主控单元的以通过脉宽调节控制调节输出电压或功率的PWM控制端，所述MOS管QM1的源极通过限流电阻RS1接入所述电池组的负极，所述电池组负极接入外部电源或充电器负极连接端并接地。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的均衡保护电源模块，其特征在于，所述电源电路还包括：与电池组及开关电路连接进行短路检测并将检测信号传输给主控单元进行短路保护的短路保护电路、与电池组及开关电路连接进行过流检测并将检测信号传输给主控单元进行过流保护的过流保护电路、与电池单元或电池组相应设置以检测电池单元或电池组温度并反馈给主控单元控制进行过温保护的高温保护电路，所述短路保护电路包括：与所述主控单元连接并比较输入电压与基准电压以反馈给主控单元控制所述开关管QM1导通或关断以进行短路保护的比较器U5、接入所述比较器U5的反相输入端并连接开关管QM1的采样电阻R39、与采样电阻R39连接的滤波电容C19，所述比较器U5的输出端接入所述主控单元；所述高温保护电路包括：与电池单元或电池组相应设置以检测电池单元或电池组温度并与所述主控单元连接将检测信号反馈给所述主控单元的热敏电阻NTC、并联在所述热敏电阻NTC两端的滤波电容C12，所述热敏电阻NTC另一端接地。

7.根据权利要求6所述的均衡保护电源模块，其特征在于，所述比较器U5的电源端接入器件驱动电源，所述比较器U5的正相输入端通过电阻R40接入器件驱动电源、其正相输入端另通过电阻R41接地；所述采样电阻R39一端接入比较器U5的反相输入端、其另一端接入开关管QM1的源极、另一端另通过限流电阻RS1接入电池组的负极，所述比较器U5的输出端接入主控单元的短路检测端、输出端另通过电阻R1接入器件驱动电源；热敏电阻NTC一端接入主控单元的温度检测端、该端另通过电阻R18接入器件驱动电源、其另一端接地；所述过流保护电路包括：接入所述主控单元的采样电阻R45、与采样电阻R45连接的滤波电容C21，所述采样电阻R45接入主控单元的过流检测端，采样电阻R45另一端接入到所述开关管QM1的源极、该端另通过电流电阻RS1接入电池组负极。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的均衡保护电源模块，其特征在于，所述电源电路还包括：与所述主控单元连接并与所述器件供电电路连接的启动电路、接入基准电压并接入所述主控单元以提供电池组的比较电压的比较电压提供电路，所述器件供电电路包括：与所述电池组连接的开关管Q2、与所述开关管Q2连接的单向开关管D1、与所述单向开关管连接的稳压器U8、所述开关管Q2连接的开关管Q1，所述稳压器U8的输出端输出器件驱动电源，开关管Q2输出基准电压，外部电源或充电器连接端通过单向开关管D8接入开关管Q1，所述主控单元通过单向开关管D3接入开关管Q1，所述开关管Q2与所述单向开关管D1连接一端输出基准电压，所述启动电路包括：接收启动操作并将操作信号传输给主控单元控制负载进行启动或停止或分档工作的启动开关SW3，所述启动开关一端接入所述主控单元、该端另接入器件供电电路、该端还分支接入器件驱动电源、其另一端接地。

9.根据权利要求8所述的均衡保护电源模块，其特征在于，所述开关管Q2为PNP三极管Q2，所述开关管Q1为NPN三极管Q1，所述单向开关管D1、D8、D3为二极管D1；外部电源或充电器的正极连接端经过电阻R23、通过二极管D8单向导通、经电阻R11接入到三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极经电阻R8、R7接入所述三极管Q2的发射极并接入电池组的正极；所述主控单元输出提供器件驱动电源的相对低电压或负电压、经二极管D3单向导通、经电阻R11接入到三极管Q1的基极，所述三极管Q2的基极接入电阻R7与R8公共端并分支经电阻R48接入到启动开关SW3，所述三极管Q1的基极与发射极之间电阻R9并通过发射极接地，所述三极管Q2的集电极输出基准电压、另经二极管D1单向导通经电阻R10接入到稳压器U8的输入端，所述稳压器U8的输出端输出器件驱动电源，所述稳压器U8输入端另通过电容C8接地、稳压器U8的接地端接地、其输出端另通过电容C9接地，所述主控单元的开关操作检测端经二极管D4接入启动开关SW3的一端，器件驱动电源经电阻R14接入主控单元的开关操作检测端，启动开关SW3的该端另通过电阻R48接入电阻R7与电阻R8的公共端并接入MOS管Q2的基极，启动开关的另一端接地；所述比较电压提供电路包括：接入基准电压的电阻R20、与电阻R20连接并另一端接地的电阻R22、并联在电阻R22两端的电容C13，电阻R20与电阻R22的连接公共端输出比较电压接入所述主控单元的比较基准端。

10.根据权利要求1至5任意一项所述的均衡保护电源模块，其特征在于，多个电池单元包括：依次串联连接的第一电池单元、第二电池单元、第三电池单元、第四电池单元，多个均衡单元根据排布顺序包括：与第一电池单元连接的第一均衡单元、与第一均衡单元连接并设置在第二电池单元两端的第二均衡单元、与第二均衡单元连接并设置在第三电池单元两端的第三均衡单元、与第三均衡单元连接并设置在第四电池单元两端的第四均衡单元，

第一均衡单元包括：均衡调节控制单元U1、与第一电池单元正极连接并接入均衡调节控制单元U1的电源端的限流电阻R2、设置在均衡调节控制单元U1的电源端与第一电池单元负极之间的滤波电容C5、设置在均衡调节控制单元U1的输出端的MOS管QB1、与MOS管QB1的漏极连接并接入第一电池单元正极的均衡电阻RB1，所述MOS管QB1的源极接入第一电池单元的负极并接地、其漏极通过均衡电阻RB1接入第一电池单元的正极、其栅极接入均衡调节控制单元U1的输出端，均衡调节控制单元U1的公共端接入第一电池单元的负极并接地；

第二均衡单元包括：均衡调节控制单元U2、与第二电池单元正极连接并接入均衡调节控制单元U2的电源端的限流电阻R3、设置在均衡调节控制单元U2的电源端与第二电池单元负极之间的滤波电容C2、设置在均衡调节控制单元U2的输出端的MOS管QB2、与MOS管QB2的漏极连接并接入第二电池单元正极的均衡电阻RB2，所述MOS管QB2的源极接入第二电池单元的负极、其漏极通过均衡电阻RB2接入第二电池单元的正极、其栅极接入均衡调节控制单元U2的输出端，均衡调节控制单元U2的公共端接入第二电池单元的负极；

第三均衡单元包括：均衡调节控制单元U3、与第三电池单元正极连接并接入均衡调节控制单元U3的电源端的限流电阻R4、设置在均衡调节控制单元U3的电源端与第三电池单元负极之间的滤波电容C3、设置在均衡调节控制单元U3的输出端的MOS管QB3、与MOS管QB3的漏极连接并接入第三电池单元正极的均衡电阻RB3，所述MOS管QB3的源极接入第三电池单元的负极、其漏极通过均衡电阻RB3接入第三电池单元的正极、其栅极接入均衡调节控制单元U3的输出端，均衡调节控制单元U3的公共端接入第三电池单元的负极；

第四均衡单元包括：均衡调节控制单元U4、与第四电池单元正极连接并接入均衡调节控制单元U4的电源端的限流电阻R5、设置在均衡调节控制单元U4的电源端与第四电池单元负极之间的滤波电容C4、设置在均衡调节控制单元U4的输出端的MOS管QB4、与MOS管QB4的漏极连接并接入第四电池单元正极的均衡电阻RB4，所述MOS管QB4的源极接入第四电池单元的负极、其漏极通过均衡电阻RB4接入第四电池单元的正极、其栅极接入均衡调节控制单元U4的输出端，均衡调节控制单元U4的公共端接入第四电池单元的负极；

所述主控单元的电源端接入器件驱动电源、该端并通过电容C11接地，主控单元的公共端接地；所述主控单元的4脚通过电阻R13接入器件驱动电源、该脚另通过电容C1接地；主控单元的第一指示驱动端通过电阻R15接入第一发光二极管正极，第一发光二极管负极接地；主控单元的第二指示驱动端通过电阻R16接入第二发光二极管正极、第二发光二极管负极接地。