CN211296230U - 一种多电池包串联工作电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体公开了一种多电池包串联工作电路，包括主电池包模块、副电池包模块和功率模块，所述主电池包模块和副电池包模块之间串联连接，所述主电池包模块连接功率模块；所述主电池包模块和副电池包模块之间连接有光耦模块；所述光耦模块包括第一光耦P1、第二光耦P2和第三光耦P3；本实用新型在成本基本无增加的情况下，将电池包分成两部分进行通讯，从而更好的配合整机产品的空间结构，同时实现主电池包和副电池包的信号控制电路都只在一半整机电压下工作。

Description

一种多电池包串联工作电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种多电池包串联工作电路。

背景技术

利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会中的各个方面发挥有很大作用。

随着科技的发展，人们对电池的性能要求越来越高，大电压大容量的电池包陆续被应用在各个领域，但受限于目前的科技，电池的能量密度有限，导致电池占用的空间越来越大，而实际产品往往没有足够的空间。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种多电池包串联工作电路，在成本基本无增加的情况下，将电池包分成两部分进行通讯，从而更好的配合整机产品的空间结构，同时实现主电池包和副电池包的信号控制电路都只在一半整机电压下工作。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的具体方案如下：

一种多电池包串联工作电路，包括主电池包模块、副电池包模块和功率模块，所述主电池包模块和副电池包模块之间串联连接，所述主电池包模块连接功率模块；

所述主电池包模块和副电池包模块之间连接有光耦模块；

所述光耦模块包括第一光耦P1、第二光耦P2和第三光耦P3。

可选的，所述副电池包模块的数量为两个，分别为第一副电池包模块和第二副电池包模块；

所述主电池包模块、第一副电池包模块和第二副电池包模块之间为串联连接；

所述主电池包模块和第一副电池包模块之间设有光耦模块，所述第一副电池包模块和第二副电池包模块之间设有光耦模块。

由于主电池包模块和第一副电池包模块、第二副电池包模块之间的微控制器MCU参考地不一样，因此不能使用普通的电信号进行通讯，要转为光信号通讯。

可选的，所述功率模块包括MOS驱动单元、MOS管Q1和MOS管Q2；

所述MOS管Q1连接MOS管Q2，所述MOS管Q1和MOS管Q2连接MOS驱动单元。

MOS驱动单元驱动MOS管Q1、MOS管Q2的关断和开通。

可选的，所述主电池包模块包括主电池包和主控制器MCU；

所述主电池包连接有主电芯电压电流采集模块，所述主电芯电压电流采集模块连接有电阻R2和电量计算模块，所述主电芯电压电流采集模块和电量计算模块连接主控制器MCU，所述主控制器MCU连接功率模块和光耦模块；

所述主控制器MCU连接有隔离通讯模块。

主电池包模块负责整体电池包的保护功能的实现，包括电压电流温度保护、电量计算、对外通讯和充放电MOS的控制等。

可选的，所述副电池包模块包括副电池包和副控制器MCU；

所述副电池包连接有副电芯电压电流采集模块和电阻R1，所述电阻R1连接有第一开关，所述第一开关连接有第二开关；

所述电阻R1连接副电芯电压电流采集模块，所述第一开关、第二开关和副电芯电压电流采集模块连接副控制器MCU。

副电池包模块主要负责副电池包的电压电流温度信号采集，并发送给主电池包模块。

可选的，所述第一开关为MOS管Q3，所述第二开关为MOS管Q4。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型在成本基本无增加的情况下，将电池包分成两部分进行通讯，从而更好的配合整机产品的空间结构，同时实现主电池包和副电池包的信号控制电路都只在一半整机电压下工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例中提供的一种多电池包串联工作电路的原理图。

图2为本实用新型实施例中提供的两个副电池包模块与主电池包模块的连接示意图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，一种多电池包串联工作电路，包括主电池包模块、副电池包模块和功率模块，所述主电池包模块和副电池包模块之间串联连接，所述主电池包模块连接功率模块；所述主电池包模块和副电池包模块之间连接有光耦模块；所述光耦模块包括第一光耦P1、第二光耦P2和第三光耦P3。

本实施例提供的一种多电池包串联工作电路，在成本基本无增加的情况下，将电池包分成两部分进行通讯，从而更好的配合整机产品的空间结构，同时实现主电池包和副电池包的信号控制电路都只在一半整机电压下工作。

在一些实施例中，如图1所示，提供一种多电池包串联工作电路，包括主电池包模块、副电池包模块和功率模块，主电池包模块和副电池包模块之间串联连接，主电池包模块连接功率模块；主电池包模块和副电池包模块之间连接有光耦模块；所述光耦模块包括第一光耦P1、第二光耦P2和第三光耦P3。

具体的，主电池包模块负责整体电池包的保护功能的实现，包括电压电流温度保护、电量计算、对外通讯和充放电MOS的控制等，副电池包模块主要负责副电池包的电压电流温度信号采集，并发送给主电池包模块，功率模块负责大电流的开通与关断。由于主电池包模块和副电池包模块的微控制器MCU参考地不一样，因此不能使用普通的电信号进行通讯，要转为光信号通讯，在实际应用过程中，第三光耦P3最先工作，负责激活副电池包模块，第二光耦P2负责从主电池包模块发送信号给副电池包模块，第一光耦P1负责从副电池包模块发送信号给主电池包模块。

在一些实施例中，如图2所示，副电池包模块的数量为两个，分别为第一副电池包模块和第二副电池包模块；主电池包模块、第一副电池包模块和第二副电池包模块之间为串联连接；主电池包模块和第一副电池包模块之间设有光耦模块，第一副电池包模块和第二副电池包模块之间设有光耦模块。

由于主电池包模块和第一副电池包模块、第二副电池包模块之间的微控制器MCU参考地不一样，因此不能使用普通的电信号进行通讯，要转为光信号通讯。

本示例能够实现主电池包模块和副电池包模块的信号控制电路都只在一半整机电压下工作，如，整机是14串的电池包，则主电池包模块、副电池包模块信号电路的最高电压只有7串，即30V，只需要50V的元器件，而按整机电压算则需要100V的元器件。可以理解的是，本示例并不对副电池包模块的数量进行限制，可根据实际设计需求，将整机电池包拆分，对副电池包模块进行增加。

在一些实施例中，功率模块包括MOS驱动单元、MOS管Q1和MOS管Q2；MOS管Q1连接MOS管Q2，MOS管Q1和MOS管Q2连接MOS驱动单元，MOS驱动单元驱动MOS管Q1、MOS管Q2的开通和关断，进而控制大电流的开通和关断。

在一些实施例中，主电池包模块包括主电池包和主控制器MCU；主电池包连接有主电芯电压电流采集模块，主电芯电压电流采集模块连接有电阻R2和电量计算模块，主电芯电压电流采集模块和电量计算模块连接主控制器MCU，主控制器MCU连接功率模块和光耦模块；主控制器MCU连接有隔离通讯模块。主电池包模块负责整体电池包的保护功能的实现，包括电压电流温度保护、电量计算、对外通讯和充放电MOS的控制等。

具体的，当电流流过电阻R2时，会产生压降，主电芯电压电流采集模块采集电压和电流信息，电量计算模块对主电池包电量进行计算，隔离通讯模块实现对外界通讯，主控制器MCU对充放电MOS进行控制。

副电池包模块包括副电池包和副控制器MCU；副电池包连接有副电芯电压电流采集模块和电阻R1，电阻R1连接有第一开关，第一开关连接有第二开关；电阻R1连接副电芯电压电流采集模块，第一开关、第二开关和副电芯电压电流采集模块连接副控制器MCU。

副电池包模块主要负责副电池包的电压电流温度信号采集，并发送给主电池包模块。

其中，第一开关为MOS管Q3，所述第二开关为MOS管Q4。在副电池包模块中设置两个开关，可以实现副电池包模块自主选择是否与主电池包模块之间的通讯，具有多种控制方式，当电流流过电阻R1时，会产生压降，副电芯电压电流采集模块采集电压和电流信息，并通过第一光耦P1发送信号给主电池包模块。

本申请提供了一种把一个多串数电池包分成两个或两个以上小串数电池包的串联工作电路，有效解决实际产品没有足够空间放置一个大电池包的问题，又由于每个电池包之间的保护是独立的，因此，当单独一个电池包起火时，其余电池包仍能起到保护自己的作用，不被波及而形成更大的火灾。

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，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种多电池包串联工作电路，其特征在于，包括主电池包模块、副电池包模块和功率模块，所述主电池包模块和副电池包模块之间串联连接，所述主电池包模块连接功率模块；

所述主电池包模块和副电池包模块之间连接有光耦模块；

所述光耦模块包括第一光耦P1、第二光耦P2和第三光耦P3。

2.根据权利要求1所述的多电池包串联工作电路，其特征在于，所述副电池包模块的数量为两个，分别为第一副电池包模块和第二副电池包模块；

所述主电池包模块、第一副电池包模块和第二副电池包模块之间为串联连接；

所述主电池包模块和第一副电池包模块之间设有光耦模块，所述第一副电池包模块和第二副电池包模块之间设有光耦模块。

3.根据权利要求1所述的多电池包串联工作电路，其特征在于，所述功率模块包括MOS驱动单元、MOS管Q1和MOS管Q2；所述MOS管Q1连接MOS管Q2，所述MOS管Q1和MOS管Q2连接MOS驱动单元。

4.根据权利要求1所述的多电池包串联工作电路，其特征在于，所述主电池包模块包括主电池包和主控制器MCU；

所述主电池包连接有主电芯电压电流采集模块，所述主电芯电压电流采集模块连接有电阻R2和电量计算模块，所述主电芯电压电流采集模块和电量计算模块连接主控制器MCU，所述主控制器MCU连接功率模块和光耦模块；

所述主控制器MCU连接有隔离通讯模块。

5.根据权利要求1所述的多电池包串联工作电路，其特征在于，所述副电池包模块包括副电池包和副控制器MCU；

所述副电池包连接有副电芯电压电流采集模块和电阻R1，所述电阻R1连接有第一开关，所述第一开关连接有第二开关；

所述电阻R1连接副电芯电压电流采集模块，所述第一开关、第二开关和副电芯电压电流采集模块连接副控制器MCU。

6.根据权利要求5所述的多电池包串联工作电路，其特征在于，所述第一开关为MOS管Q3，所述第二开关为MOS管Q4。

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