CN218940695U - 一种电池组均衡启动电路及基于其的电池组均衡电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池组均衡启动电路及基于其的电池组均衡电路，包括温度电压混合运算单元、电压检测单元和电能消耗启动开关；所述温度电压混合运算单元由靠近电池正极的第一电阻和靠近电池负极的第二电阻串联构成，并联在每节电池正负极之间；所述电压检测单元检测第二电阻上的分压值，若超过预设阈值，则闭合电能消耗启动开关，启动均衡，若低于预设阈值，则断开电能消耗启动开关，关闭均衡；所述第一电阻和所述第二电阻中至少有一个为热敏电阻，使得输入所述电压检测单元的分压值随着温度的升高而降低。本实用新型利用低成本电路实现均衡电路的自动控制，同时减少了电路面积。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池组均衡技术领域，尤其涉及是一种电池组均衡启动电路及基于其的电池组均衡电路。
背景技术
电池组由多节电池串联组成，随着充电次数的增加，会出现电池之间电压不均衡的问题，导致电池组性能的降低和使用寿命的减少。
电池组均衡是将电压最高的电池进行放电，让低电压电池的电压追上来。现有实现方式是首先统计各节电池的电压分布，然后优先对最高电压的电池进行放电，但是充放电进程中，电池电压会持续发生变化，因此需要复杂算法配合，实现成本高。
在现有的电池组均衡技术中，均衡启动电路如图1所示，包括两个独立模块，即电压检测模块和温度检测模块。当电压检测模块检测到电池电压超过均衡启动阈值Vth，则启动均衡。均衡过程中，温度控制模块检测电路温度，当温度高于温度保护阈值Tth，则结束均衡，起到保护电路的作用。虽然此方案能够较好地实现其功能，但是存在占用面积大、成本高的问题。
实用新型内容
针对现有电池组均衡技术存在的不足之处，本实用新型提出的一种易于实现且成本低廉的电池组均衡启动电路及基于其的电池组均衡电路。
本实用新型保护一种电池组均衡启动电路，包括温度电压混合运算单元、电压检测单元和电能消耗启动开关；所述温度电压混合运算单元由靠近电池正极的第一电阻和靠近电池负极的第二电阻串联构成，并联在每节电池正负极之间；所述电压检测单元检测第二电阻上的分压值，若超过预设阈值，则闭合电能消耗启动开关，启动均衡，若低于预设阈值，则断开电能消耗启动开关，关闭均衡；所述第一电阻和所述第二电阻中至少有一个为热敏电阻，使得输入所述电压检测单元的分压值随着温度的升高而降低。
进一步的，所述第一电阻为固定电阻，所述第二电阻为负温度系数的热敏电阻；或者，所述第一电阻为正温度系数的热敏电阻，所述第二电阻为固定电阻；或者所述第一电阻为正温度系数的热敏电阻，所述第二电阻为负温度系数的热敏电阻。
本实用新型还保护一种基于上述电池组均衡启动电路的电池组均衡电路，包括并联在电池正负极之间的温度电压混合运算单元、电能消耗单元，位于电能消耗单元回路中的电能消耗启动开关，连接所述温度电压混合运算单元输出端并控制所述电能消耗启动开关闭合、断开的电压检测单元。
进一步的，所述指示单元由反向并联的两个发光二极管和与之串联的限流电阻构成。
相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：1、利用低成本电路实现均衡电路的自动控制，同时减少了电路面积；2、两个发光二极管反向并联的指示单元，实现自保护，不用额外设置保护电路，节约了成本，减少了电路面积。
附图说明
图1为现有电池组均衡电路原理图；
图2为实施例1所示电池组均衡启动电路示意图；
图3为实施例2所示电池组均衡启动电路示意图；
图4为实施例3所示电池组均衡启动电路示意图。
具体实施方式
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。本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
一种电池组均衡启动电路，如图2所示，包括温度电压混合运算单元、电压检测单元和电能消耗启动开关。所述温度电压混合运算单元由靠近电池正极的第一电阻R1和靠近电池负极的第二电阻R2串联构成，并联在每节电池正负极之间，其中第一电阻R1为固定电阻，第二电阻R2为负温度系数的热敏电阻。
所述电压检测单元检测第二电阻R2上的分压值，若超过预设阈值，则闭合电能消耗启动开关，启动均衡，若低于预设阈值，则断开电能消耗启动开关，关闭均衡。
根据电阻分压原理可知，
其中VBAT为电池电压，RNTC为第二电阻R2在特定温度下的电阻值。当检测到VBAT高于预设阈值时，电压检测单元控制闭合电能消耗启动开关K，启动均衡；伴随着放电进程，电路升温导致RNTC减小，从而VDET减小，当检测到VDET低于预设阈值时，电压检测单元控制断开电能消耗启动开关K，关闭均衡，从而在没有单独设置温度检测模块的情况下，仍能实现自动均衡控制。
电池组由多节电池串联构成，每节电池配备一个包含均衡电路的均衡模块。电池组充电过程中，在同一温度下，低电压电池的均衡模块相较于高电压电池的均衡模块更容易关闭均衡功能，从而达到高电压电池优先均衡的效果。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，如图3所示，第一电阻R1为正温度系数的热敏电阻，第二电阻R2为固定电阻。
根据电阻分压原理可知，
其中VBAT为电池电压，RPTC为第一电阻R1在特定温度下的电阻值。当检测到VBAT高于预设阈值时，电压检测单元控制闭合电能消耗启动开关K，启动均衡；伴随着放电进程，电路升温导致RPTC增大，从而VDET减小，当检测到VDET低于预设阈值时，电压检测单元控制断开电能消耗启动开关K，关闭均衡，从而在没有温度检测模块时，仍能实现自动均衡控制。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，如图4所示，第一电阻R1为正温度系数的热敏电阻，第二电阻R2为负温度系数的热敏电阻。
根据电阻分压原理可知，
其中VBAT为电池电压，RPTC为第一电阻R1在特定温度下的电阻值，，RNTC为第二电阻R2在特定温度下的电阻值。当检测到VBAT高于预设阈值时，电压检测单元控制闭合电能消耗启动开关K，启动均衡；伴随着放电进程，电路升温导致RPTC增大、RNTC减大，从而VDET减小，且减小速率大于实施例1和实施例2，能够实现更灵敏的电路保护。
实施例4
一种电池组均衡电路，基于实施例1-3公开的电池组均衡启动电路，包括并联在电池正负极之间的温度电压混合运算单元、电能消耗单元，位于电能消耗单元回路中的电能消耗启动开关，连接所述温度电压混合运算单元输出端并控制所述电能消耗启动开关闭合、断开的电压检测单元。
为均衡电路设置指示灯，是较为常规的操作，但是现有技术中，容易发生LED指示灯错接导致烧毁的问题，若单独为LED指示灯设置保护电路，又会增加电路成本。
为此，本实施例中，所述电能消耗单元并联有指示单元，所述指示单元由反向并联的两个发光二极管LED1-2和与之串联的限流电阻R3构成，参照图2-4的指示单元。
LED指示灯的正向导通电压一般在2V左右，导通之后电压被钳位在2V左右，反向击穿电压一般在6v左右。本实施例中，LED1为均衡工作指示灯，LED2为反接指示灯，用于提示接反。
LED1和LED2首尾相接后，共同串联限流电阻R3。当正向接线，但是电压太高(大于6V)时，LED1会导通，其两端电压被钳位在2V，其他4V被电阻分压。此时，LED2虽然处于反接状态，但是电压只有2V，也不会烧毁。当反接电压大于6V时，同样的道理，LED1也不会被烧毁。
显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
Claims (6)
1.一种电池组均衡启动电路，其特征在于，包括温度电压混合运算单元、电压检测单元和电能消耗启动开关；
所述温度电压混合运算单元由靠近电池正极的第一电阻和靠近电池负极的第二电阻串联构成，并联在每节电池正负极之间；所述电压检测单元检测第二电阻上的分压值，若超过预设阈值，则闭合电能消耗启动开关，启动均衡，若低于预设阈值，则断开电能消耗启动开关，关闭均衡；
所述第一电阻和所述第二电阻中至少有一个为热敏电阻，使得输入所述电压检测单元的分压值随着温度的升高而降低。
2.根据权利要求1所述的电池组均衡启动电路，其特征在于，所述第一电阻为固定电阻，所述第二电阻为负温度系数的热敏电阻。
3.根据权利要求1所述的电池组均衡启动电路，其特征在于，所述第一电阻为正温度系数的热敏电阻，所述第二电阻为固定电阻。
4.根据权利要求1所述的电池组均衡启动电路，其特征在于，所述第一电阻为正温度系数的热敏电阻，所述第二电阻为负温度系数的热敏电阻。
5.一种基于权利要求1-4任意一项所述的电池组均衡启动电路的电池组均衡电路，其特征在于，包括并联在电池正负极之间的温度电压混合运算单元、电能消耗单元，位于电能消耗单元回路中的电能消耗启动开关，连接所述温度电压混合运算单元输出端并控制所述电能消耗启动开关闭合、断开的电压检测单元。
6.根据权利要求5所述的电池组均衡电路，其特征在于，所述电能消耗单元并联有指示单元，所述指示单元由反向并联的两个发光二极管和与之串联的限流电阻构成。
Priority Applications (1)
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| CN202121118078.5U CN218940695U (zh) | 2021-05-24 | 2021-05-24 | 一种电池组均衡启动电路及基于其的电池组均衡电路 |
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Publications (1)
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ID=86066327
Family Applications (1)
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| CN202121118078.5U Active CN218940695U (zh) | 2021-05-24 | 2021-05-24 | 一种电池组均衡启动电路及基于其的电池组均衡电路 |
Country Status (1)
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2021
- 2021-05-24 CN CN202121118078.5U patent/CN218940695U/zh active Active
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