CN215528668U - 一种电池均衡系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种电池均衡系统，包括开关电路、电流处理电路、充电保护电路、采样电路、控制电路以及驱动电路；开关电路输入端连接电源输出端，开关电路的输出端连接电流处理电路的输入端，电流处理电路的输出端连接待均衡电池；充电保护电路连接待均衡电池，用于对待均衡电池在均衡过程中进行保护；采样电路输入端连接待均衡电池，输出端连接控制电路，用于获取待均衡电池的电池信号，并将电池信号传输到控制电路；控制电路输出端连接驱动电路，用于根据电池信号向驱动电路发送开关电路的控制信号；驱动电路的输出端连接开关电路的控制端，用于根据控制信号控制开关电路，以对待均衡电池是否均衡进行控制。本实用新型可以对待均衡电池是否均衡进行控制，实现自动且安全的均衡。

Description

一种电池均衡系统

技术领域

本实用新型涉及电池均衡领域，尤其涉及一种电池均衡系统。

背景技术

锂电池经过多次充放电后，电芯之间容量就会出现差异，这种差异与锂电池负极材料的浓度差异、电池负极材料晶格形态变异、隔膜厚薄、涂布均匀差异、隔膜细孔堵塞等诸多因素相关。串联的电池在充放电都一样的情况下，由于电池内阻不一致，内阻是有热功率损失的，热功率损失也就不同，这就导致单体电池的剩余能量不一致。同时电芯自身存在耗电，也会导致电芯出现差异。

现有的电池均衡系统没有充电保护功能，会导致待均衡电池的过充。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出一种电池均衡系统，能够对待均衡电池充电保护。

一种电池均衡系统，包括开关电路、电流处理电路、充电保护电路、采样电路、控制电路以及驱动电路；其中，

所述开关电路输入端连接电源输出端，开关电路的输出端连接电流处理电路的输入端，所述电流处理电路的输出端连接待均衡电池；

所述充电保护电路连接待均衡电池，用于对待均衡电池在均衡过程中进行保护；

所述采样电路输入端连接待均衡电池，输出端连接控制电路，用于获取待均衡电池的电池信号，并将电池信号传输到控制电路；

所述控制电路输出端连接驱动电路，用于根据电池信号向驱动电路发送开关电路的控制信号；

所述驱动电路的输出端连接开关电路的控制端，用于根据控制信号控制开关电路，以对待均衡电池是否均衡进行控制。

在一实施例中，所述电流处理电路包括变压电路以及连接在变压电路输出端的整流电路，所述变压电路的输入端连接开关电路的输出端，所述整流电路的输出端连接待均衡电池。

在一实施例中，所述控制电路包括与采样电路连接的控制芯片，所述控制芯片根据电池信号与第一基准信号输出控制信号。

在一实施例中，所述充电保护电路包括与待均衡电池连接的充电保护芯片，所述充电保护芯片的型号为S8209系列芯片。

在一实施例中，所述控制电路包括与采样电路连接的控制芯片，所述控制芯片的型号为TL494系列芯片。

在一实施例中，所述驱动电路包括与控制电路连接的驱动芯片，所述驱动芯片的型号为IR2001S系列芯片。

在一实施例中，还包括指示灯电路，所述指示灯电路的输入端连接电池，用于指示电池的均衡状态。

在一实施例中，所述指示灯电路包括与待均衡电池连接的比较器以及与比较器连接的至少一个指示灯，用于根据待均衡电池的电池信号与第二基准信号的比较结果控制对应指示灯的指示。

在一实施例中，还包括AC/DC转换电路，所述AC/DC转换电路的输入端连接电源输出端，AC/DC转换电路的输出端连接开关电路。

在一实施例中，还包括供电电路，所述供电电路与控制电路、驱动电路、指示灯电路以及充电保护电路连接，用于供电。

本实用新型的有益效果：充电保护电路连接待均衡电池，实现对待均衡电池在均衡过程中进行保护；采样电路获取待均衡电池的电池信号，并将电池信号传输到控制电路，控制电路根据电池信号向驱动电路发送开关电路的控制信号；驱动电路根据控制信号控制开关电路，以对待均衡电池是否均衡进行控制，以实现自动且安全的均衡。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例一种电池均衡系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种电池均衡系统中电流处理电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一种电池均衡系统中控制芯片的引脚示意图；

图4是本实用新型实施例一种电池均衡系统中充电保护芯片的引脚示意图；

图5是本实用新型实施例一种电池均衡系统中指示灯电路的结构示意图；

图6是本实用新型实施例一种电池均衡系统中指示灯电路的具体结构示意图；

图7是本实用新型实施例一种电池均衡系统中AC/DC转换电路的结构示意图；

图8是本实用新型实施例一种电池均衡系统中供电电路的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

本实用新型提出了一种电池均衡系统，如图1所示，包括开关电路10、电流处理电路20、充电保护电路30、采样电路40、控制电路50以及驱动电路60；其中，所述开关电路10输入端连接电源70输出端，开关电路10的输出端连接电流处理电路20的输入端，所述电流处理电路20的输出端连接待均衡电池80；所述充电保护电路30连接待均衡电池80，用于对待均衡电池在均衡过程中进行保护；所述采样电路40输入端连接待均衡电池80，输出端连接控制电路50，用于获取待均衡电池的电池信号，并将电池信号传输到控制电路50；所述控制电路50输出端连接驱动电路60，用于根据电池信号向驱动电路60发送开关电路10的控制信号；所述驱动电路60的输出端连接开关电路10的控制端，用于根据控制信号控制开关电路10，以对待均衡电池80是否均衡进行控制。

在本实施例中，充电保护电路30连接待均衡电池，实现对待均衡电池在均衡过程中进行保护，避免待均衡电池的过充。

在本实施例中，采样电路获取待均衡电池的电池信号，并将电池信号传输到控制电路，控制电路根据电池信号向驱动电路发送开关电路的控制信号；驱动电路根据控制信号控制开关电路，以对待均衡电池是否均衡进行控制，以实现自动均衡。

在一实施例中，如图2所示，电流处理电路20包括变压电路201以及连接在变压电路输出端的整流电路202，所述变压电路201的输入端连接开关电路的输出端，所述整流电路202的输出端连接待均衡电池。

其中，变压电路201中包括变压器，整流电路202中包括整流二极管。当驱动电路驱动开关电路导通时，48V直流电经过变压电路以及整流电路输出3.5V电压和5A电流。

在一实施例中，控制电路50包括与采样电路40连接的控制芯片501，所述控制芯片根据电池信号与第一基准信号输出控制信号。

如图3所示，控制芯片的型号为TL494系列芯片。电路启动时，死区控制比较器输入电压DTC逐渐下降，5、6脚产生锯齿波信号，锯齿波信号和死区控制输入信号DTC输入死区控制比较器，当死区控制输入信号DTC高于锯齿波信号时，死区控制比较器输出DTC信号。控制芯片501所实现对应功能的具体电路为现有技术，因此不再描述。

在一实施例中，如图4所示，所述充电保护电路30包括与待均衡电池80连接的充电保护芯片301，所述充电保护芯片的型号为S8209系列芯片。当待均衡电池电压大于芯片的过充电检测电压，芯片就会进入过充电保护状态，进行保护。充电保护芯片301所实现对应功能的具体电路为现有技术，因此不再描述。

在一实施例中，驱动电路60包括与控制电路50连接的驱动芯片，所述驱动芯片的型号为IR2001S系列芯片。

在一实施例中，如图5所示，还包括指示灯电路90，所述指示灯电路的输入端连接电池，用于指示电池的均衡状态。

在一实施例中，如图6所示，指示灯电路90包括与待均衡电池80连接的比较器901以及与比较器连接的至少一个指示灯902，用于根据待均衡电池的电池信号与第二基准信号的比较结果控制对应指示灯902的指示。

指示灯电路90是将采集到的电压以及电流通过LM324比较器与基准电压进行比较，从而判断是恒压状态或恒流状态或充满状态，以实现对待均衡电池的均衡状态更好的监控。

在一实施例中，如图7所示，系统还包括AC/DC转换电路100，所述AC/DC转换电路100的输入端连接电源70输出端，AC/DC转换电路100的输出端连接开关电路10。

在一实施例中，如图8所示，系统还包括供电电路110，所述供电电路110与控制电路50、驱动电路60、指示灯电路90以及充电保护电路30连接，用于供电。

在锂电池PACK的电芯出现差异时，可以直接将系统输出接口对接一个线束端子，打开锂电池PACK，暴露出待均衡电池的极柱，将线束端子的输出线按正负极接在锂电池PACK上，直接进行维护。若锂电池PACK留有维护接口则可直接与维护接口连接，即系统对接的接线端子另一端线头也接入与锂电池PACK留有的维护接口对接的接线端子，互相接通，即可进行维护。

本系统可以对锂电池PACK的单节或者多节电芯进行维护。将装置的输出接口对接一个线束端子，线束端子的另一端按照输出接口的正负极接于待均衡电池上，再导通系统开关电路，即可进行维护。

本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种电池均衡系统，其特征在于，包括开关电路、电流处理电路、充电保护电路、采样电路、控制电路以及驱动电路；其中，

所述开关电路输入端连接电源输出端，开关电路的输出端连接电流处理电路的输入端，所述电流处理电路的输出端连接待均衡电池；

所述充电保护电路连接待均衡电池，用于对待均衡电池在均衡过程中进行保护；

所述采样电路输入端连接待均衡电池，输出端连接控制电路，用于获取待均衡电池的电池信号，并将电池信号传输到控制电路；

所述控制电路输出端连接驱动电路，用于根据电池信号向驱动电路发送开关电路的控制信号；

所述驱动电路的输出端连接开关电路的控制端，用于根据控制信号控制开关电路，以对待均衡电池是否均衡进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种电池均衡系统，其特征在于，所述电流处理电路包括变压电路以及连接在变压电路输出端的整流电路，所述变压电路的输入端连接开关电路的输出端，所述整流电路的输出端连接待均衡电池。

3.根据权利要求1所述的一种电池均衡系统，其特征在于，所述控制电路包括与采样电路连接的控制芯片，所述控制芯片根据电池信号与第一基准信号输出控制信号。

4.根据权利要求1所述的一种电池均衡系统，其特征在于，所述充电保护电路包括与待均衡电池连接的充电保护芯片，所述充电保护芯片的型号为S8209系列芯片。

5.根据权利要求1所述的一种电池均衡系统，其特征在于，所述控制电路包括与采样电路连接的控制芯片，所述控制芯片的型号为TL494系列芯片。

6.根据权利要求1所述的一种电池均衡系统，其特征在于，所述驱动电路包括与控制电路连接的驱动芯片，所述驱动芯片的型号为IR2001S系列芯片。

7.根据权利要求1~6任一项所述的一种电池均衡系统，其特征在于，还包括指示灯电路，所述指示灯电路的输入端连接电池，用于指示电池的均衡状态。

8.根据权利要求7所述的一种电池均衡系统，其特征在于，所述指示灯电路包括与待均衡电池连接的比较器以及与比较器连接的至少一个指示灯，用于根据待均衡电池的电池信号与第二基准信号的比较结果控制对应指示灯的指示。

9.根据权利要求1~6任一项所述的一种电池均衡系统，其特征在于，还包括AC/DC转换电路，所述AC/DC转换电路的输入端连接电源输出端，AC/DC转换电路的输出端连接开关电路。

10.根据权利要求1~6任一项所述的一种电池均衡系统，其特征在于，还包括供电电路，所述供电电路与控制电路、驱动电路、指示灯电路以及充电保护电路连接，用于供电。

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