CN217984572U - 一种多电芯串联电压均衡电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多电芯串联电压均衡电路，包括，过充过放保护模块、电芯切换模块、电压检测模块、LDO供电模块、MCU、电流检测模块、DC/DC隔离降压电源模块；本实用新型提供的多电芯串联电压均衡电路，减少了均衡电路工作的时间，减少均衡的能量损失，放电时进行均衡，可保证电芯放电电压基本相同，能量都能放干净，充电时进行均衡，保证电芯都能充满，放电时的均衡电流很大，远大于电芯充电时允许的电流，大大缩短了均衡的时间，可以弥补个别电芯因内阻大或容量小引起的电压下降过快的问题，使电池组一直处于最佳状态，使用本方案，电池组生产时的容量、内阻匹配要求可相应放宽，有效降低生产成本，延长电池组使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池均衡技术领域，尤其涉及一种多电芯串联电压均衡电路。
背景技术
电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置，具有正极、负极之分。
电池组是由多个电池单体进行组合而成，由于有制造技术以及不可避免的温度等外部环境差异，导致大量单体之间的初始容量、工作电压、剩余容量等不可能完全一致，造成电池使用过程中个别单体过充过放，影响电池使用寿命与安全。
电芯因为内部电阻和容量的不同，在放电过程中容易出现电压不平衡的情况，而且，电芯在不带负载时，存在虚电，此时的电压不能真实反映电芯的真实电量，且充电的时候，要防止过充，会对最高电压进行限制，此时的电压是直接影响充电电量的关键。
因此，有必要提供一种多电芯串联电压均衡电路解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种多电芯串联电压均衡电路，解决了存在虚电时的电压不能真实反映电芯的真实电量的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种多电芯串联电压均衡电路，包括：
电流检测模块、过充过放保护模块、DC/DC隔离降压电源模块、LDO、 MCU、电芯切换模块、电压采集模块、电池负极、电池正极、电芯；
其中，所述MCU的输出端与所述过充过放保护模块的输入端电性连接，并且MCU的输出端与所述电芯切换模块的输入端电性连接，所述LDO的输出端与所述MCU电性连接，所述电流检测模块的输出端与所述MCU的输入端电性连接，所述DC/DC隔离降压电源模块的输出端与所述电芯切换模块的输入端电性连接，所述MCU与所述DC/DC隔离降压电源连接。
优选的，所述电压采集模块为所述MCU提供电压采集的数据，所述LDO 为所述MCU进行供电。
优选的，所述MCU对所述电芯切换模块进行切换控制，所述DC/DC隔离降压电源模块对所述电芯切换模块切换后的电芯进行充电，所述电芯通过电压采集模块连接MCU的输入端。
优选的，所述MCU对所述过充过放保护模块提供保护控制。
优选的，所述电池负极与所述电流检测模块、所述过充过放保护模块电性连接。
优选的，所述电池负极的输出端与所述DC/DC隔离降压电源模块的输入端电性连接，所述电池正极的输出端与所述DC/DC隔离降压电源模块的输入端电性连接。
与相关技术相比较，本实用新型提供的多电芯串联电压均衡电路具有如下有益效果：
本实用新型提供一种多电芯串联电压均衡电路，本均衡电路选择在放电和充电的时候对电芯进行均衡，一个是保证电芯都能放干净，一个是保证电芯都能充满，从而就可以保证可以充分利用电芯的容量，只在充电和放电过程中工作，工作时间短，能量损失小，放电时的均衡电流可以做到很高，因此对电芯串联时的容量、内阻匹配要求不高，可有效降低生产成本，使得本均衡电路具有均衡电流大，且电芯整体的平衡不会破坏，均衡次数少，进而可以达到节能环保的效果，并且电路简单，制造成本低的特点。
附图说明
图1为本实用新型提供的多电芯串联电压均衡电路的一种较佳实施例原理框图的示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
请结合参阅图1，其中，图1为本实用新型提供的多电芯串联电压均衡电路的一种较佳实施例原理框图的示意图。一种多电芯串联电压均衡电路，包括：
电流检测模块、过充过放保护模块、DC/DC隔离降压电源模块、LDO、 MCU、电芯切换模块、电压采集模块、电池负极、电池正极、电芯；
其中，所述MCU的输出端与所述过充过放保护模块的输入端电性连接，并且MCU的输出端与所述电芯切换模块的输入端电性连接，所述LDO的输出端与所述MCU电性连接，所述电流检测模块的输出端与所述MCU的输入端电性连接，所述DC/DC隔离降压电源模块的输出端与所述电芯切换模块的输入端电性连接，所述MCU与所述DC/DC隔离降压电源连接。
所述电压采集模块为所述MCU提供电压采集的数据，所述LDO为所述 MCU进行供电。
所述MCU对所述电芯切换模块进行切换控制，所述DC/DC隔离降压电源模块对所述电芯切换模块切换后的电芯进行充电，所述电芯通过电压采集模块连接MCU的输入端。
所述MCU对所述过充过放保护模块提供保护控制。
所述电池负极与所述电流检测模块、所述过充过放保护模块电性连接。
所述电池负极的输出端与所述DC/DC隔离降压电源模块的输入端电性连接，所述电池正极的输出端与所述DC/DC隔离降压电源模块的输入端电性连接。
本实用新型提供的多电芯串联电压均衡电路的工作原理如下：
S1：通过电流检测模块获取电池组的充/放电状态和电流值；
S2：当处于放电状态时，MCU采集电池组各电芯的电压，当各电芯之间的最大电压差大于设定值时，MCU控制电芯切换模块，把电压最低的电芯切换到DC/DC隔离降压电源模块电路上，同时设置的充电电流小于等于电池组的输出电流，相当于给这个电芯并联上一个相同电压的电源，使得电芯的放电速度远低于其它电芯，从而实现电压均衡，当此电芯的电压与电压最高的电芯相同时，停止为此电芯充电，MCU重复以上过程，当所有电芯的电压差小于设定值时，关闭DC/DC隔离降压电源模块；
S3：当处于充电状态时，MCU采集电池组各电芯的电压，当各电芯之间的最大电压差大于设定值时，MCU把电压最低的电芯切换到DC/DC隔离降压电源模块电路上，同时设置充电电流，使当前电芯总的充电电流小于允许的最大充电电流，当此电芯的电压与电压最高的电芯相同时，停止为此电芯充电， MCU重复以上过程，当所有电芯的电压差小于设定值时，关闭DC/DC隔离降压电源模块；
S4：任何时候，当出现输入/输出电流过大或某一电芯过充或过放电，MCU 控制过充过放保护模块动作，切断电池组的输入/输出，只有当触发条件解除后，保护模块复位。
与相关技术相比较，本实用新型提供的多电芯串联电压均衡电路具有如下有益效果：
本均衡电路选择在放电和充电的时候对电芯进行均衡，一个是保证电芯都能放干净，一个是保证电芯都能充满，从而就可以保证可以充分利用电芯的容量，本方案只在充电和放电过程中工作，工作时间短，能量损失小，放电时的均衡电流可以做到很高，因此对电芯串联时的容量、内阻匹配要求不高，可有效降低生产成本，使得本均衡电路具有均衡电流大，且电芯整体的平衡不会破坏，均衡次数少，进而可以达到节能环保的效果，并且电路简单，制造成本低的特点。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种多电芯串联电压均衡电路，其特征在于，包括：
电流检测模块、过充过放保护模块、DC/DC隔离降压电源模块、LDO、MCU、电芯切换模块、电压采集模块、电池负极、电池正极、电芯；
其中，所述MCU的输出端与所述过充过放保护模块的输入端电性连接，并且MCU的输出端与所述电芯切换模块的输入端电性连接，所述LDO的输出端与所述MCU电性连接，所述电流检测模块的输出端与所述MCU的输入端电性连接，所述DC/DC隔离降压电源模块的输出端与所述电芯切换模块的输入端电性连接，所述MCU与所述DC/DC隔离降压电源连接。
2.根据权利要求1所述的多电芯串联电压均衡电路，其特征在于，所述电压采集模块为所述MCU提供电压采集的数据，所述LDO为所述MCU进行供电。
3.根据权利要求1所述的多电芯串联电压均衡电路，其特征在于，所述MCU对所述电芯切换模块进行切换控制，所述DC/DC隔离降压电源模块对所述电芯切换模块切换后的电芯进行充电，所述电芯通过电压采集模块连接MCU的输入端。
4.根据权利要求1所述的多电芯串联电压均衡电路，其特征在于，所述MCU对所述过充过放保护模块提供保护控制。
5.根据权利要求1所述的多电芯串联电压均衡电路，其特征在于，所述电池负极与所述电流检测模块、所述过充过放保护模块电性连接。
6.根据权利要求1所述的多电芯串联电压均衡电路，其特征在于，所述电池负极的输出端与所述DC/DC隔离降压电源模块的输入端电性连接，所述电池正极的输出端与所述DC/DC隔离降压电源模块的输入端电性连接。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202221254481.5U CN217984572U (zh) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 一种多电芯串联电压均衡电路 |
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Publications (1)
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|---|---|
| CN217984572U true CN217984572U (zh) | 2022-12-06 |
Family
ID=84268062
Family Applications (1)
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| CN202221254481.5U Active CN217984572U (zh) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 一种多电芯串联电压均衡电路 |
Country Status (1)
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|---|---|
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2022
- 2022-05-24 CN CN202221254481.5U patent/CN217984572U/zh active Active
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