CN219960183U - 一种电池包及其充放电电路、储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包及其充放电电路、储能装置，该充放电电路包括：第一开关电路、信号检测电路、增益调节电路和开关控制电路；第一开关电路中的第一MOS管的第一极耦接于电池包中电池单元的第一极，第一MOS管的第二极耦接于第一充放电端；信号检测电路中的信号探测端用于探测第一充放电端与电池单元的第一极之间的电信号；增益调节电路中的探测信号输入端与信号检测电路中的探测信号输出端电连接；开关控制电路中的控制信号输入端与控制信号输出端电连接，开关电源输入端与第一开关信号源电连接，开关信号输出端与第一MOS管的栅极电连接。本实用新型能够对电池包中的电量进行监控，从而避免电池包出现过充或过放，提高电池包的使用寿命。

Description

一种电池包及其充放电电路、储能装置

技术领域

本实用新型涉及电池包充放电技术领域，尤其涉及一种电池包及其充放电电路、储能装置。

背景技术

电池包能够采用充电系统进行充电，以对电信号进行存储；在电池包具有足够电量时，其还能够进行放电，以为用电负载进行供电。通常，电池包中设置有相应的充、放电控制电路，以对电池包的充放电进行控制。

现有的充放电控制电路中通常设置有MOS管，该MOS管采用控制器进行控制，即在充电过程中，控制器可以控制MOS管导通，使得电池包中电池单元的正极或负极与充电系统的正极或负极之间形成通路，充电系统为电池单元进行充电；在放电过程中，控制器可以控制MOS管导通，使得电池包中电池单元的正极或负极与用电负载的正极或负极之间形成通路，电池包进行放电。

但是，现有技术中采用控制器直接控制电池包中电池单元进行充放电，无法对电池包中的电量进行监控，从而容易使电池包过充或过放，影响电池包的使用安全。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电池包及其充放电电路、储能装置，以解决现有技术中存在的缺陷，达到能够对电池包中的电量进行监控，避免电池包出现过充或过放的目的。

根据本实用新型的一方面，提供了一种电池包的充放电电路，包括：第一开关电路、信号检测电路、增益调节电路和开关控制电路；

所述第一开关电路包括第一MOS管；所述第一MOS管的第一极耦接于所述电池包中电池单元的第一极，所述第一MOS管的第二极耦接于第一充放电端；其中，所述第一充放电端为充放电正端，所述电池单元的第一极为所述电池单元的正极；或者，所述第一充放电端为充放电负端，所述电池单元的第一极为所述电池单元的负极；

所述信号检测电路包括信号探测端和探测信号输出端；所述信号探测端用于探测所述第一充放电端与所述电池单元的第一极之间的电信号；

所述增益调节电路包括探测信号输入端和控制信号输出端；所述探测信号输入端与所述探测信号输出端电连接；

所述开关控制电路包括控制信号输入端、开关电源输入端和开关信号输出端；所述控制信号输入端与所述控制信号输出端电连接，所述开关电源输入端与第一开关信号源电连接，所述开关信号输出端与所述第一MOS管的栅极电连接。

可选的，所述开关控制电路包括第一控制开关和第二控制开关；

所述第一控制开关的控制端与所述控制信号输出端电连接，所述第一控制开关的输入端与第一供电电源电连接，所述第一控制开关的输出端与所述第二控制开关的控制端电连接；

所述第二控制开关的输入端与所述第一开关信号源电连接，所述第二控制开关的输出端与所述第一MOS管的栅极电连接。

可选的，所述第一控制开关包括第一三极管和第一电阻；

所述第一三极管的基极通过所述第一电阻与所述控制信号输出端电连接，所述第一三极管的发射极与第一供电电源电连接，所述第一三极管的集电极与所述第二控制开关的控制端电连接。

可选的，所述第二控制开关包括第一晶体管、第二三极管、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第一晶体管的栅极与所述第一控制开关的输出端电连接，所述第一晶体管的第一极与所述第一开关信号源电连接，所述第一晶体管的第二极与所述第二电阻的第一端电连接；

所述第二电阻的第二端通过所述第三电阻与所述第二三极管的基极电连接，所述第二电阻的第二端还与所述第二三极管的发射极电连接；

所述第二三极管的基极还通过所述第四电阻与所述电池单元的第一极电连接，所述第二三极管的集电极与所述第一MOS管的栅极电连接。

可选的，所述开关控制电路还包括第一二极管；

所述第一二极管电连接于所述第二控制开关的输出端与所述第一MOS管的栅极之间，且所述第一二极管的阳极与所述第二控制开关的输出端电连接，所述第一二极管的阴极与所述第一MOS管的栅极电连接。

可选的，所述信号检测电路包括电流传感器和限流电阻；

所述电流传感器包括至少一个第一电流采样端、至少一个第二电流采样端和电压输出端；

所述第一电流采样端耦接于所述电池单元的第一极，所述第二电流采样端耦接于所述第一充放电端；

所述电压输出端通过所述限流电阻与所述探测信号输入端电连接。

可选的，所述增益调节电路包括滞回比较器、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻；

所述第五电阻的第一端与第二供电电源电连接，所述第五电阻的第二端通过所述第六电阻与所述电池单元的第一极电连接，所述第五电阻的第二端还与所述滞回比较器的同相输入端电连接；

所述第七电阻的第一端与所述第二供电电源电连接，所述第七电阻的第二端通过所述第八电阻与所述滞回比较器的同相输入端电连接；

所述滞回比较器的反相输入端与所述探测信号输出端电连接，所述滞回比较器的输出端与所述控制信号输入端电连接，所述滞回比较器的输出端还与所述第七电阻的第二端电连接。

可选的，电池包的充放电电路，还包括：防反电路；

所述防反电路的输入端与第一开关启动信号端电连接，所述防反电路的输出端与所述控制信号输入端电连接。

可选的，电池包的充放电电路，还包括：第二开关电路；所述第二开关电路电连接于所述电池单元的第一极与所述第一开关电路之间；

所述第二开关电路包括第二MOS管、第九电阻和第十电阻；所述第二MOS管的栅极通过所述第九电阻与第二开关信号源电连接，所述第二MOS管的第一极耦接于所述电池单元的第一极，所述第二MOS管的第二极与所述第一MOS管的第一极电连接；

所述第十电阻的第一端与所述第二MOS管的第一极电连接，所述第十电阻的第二端与所述第二MOS管的栅极电连接。

可选的，电池包的充放电电路，还包括：稳压电路；

所述稳压电路的一端电连接于所述第二MOS管的第一极，所述稳压电路的另一端电连接于所述第二MOS管的栅极。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电池包，包括：电池单元和上述电池包的充放电电路。

根据本实用新型的又一方面，提供了一种储能装置，包括：多个上述电池包；各所述电池包并联连接。

本实用新型的技术方案，通过信号检测电路对第一充放电端与所述电池单元的第一极之间的电信号进行探测，并将该探测信号由增益调节电路进行增益调节后，向开关控制电路提供对应的控制信号，使得开关控制电路能够根据接收到的控制信号输出对应的开关信号至第一开关电路的第一MOS管，以控制第一开关电路中第一MOS管导通或断开，进而控制电池单元的第一极与第一充放电端的通断，以控制电池单元进行充电或放电。如此，通过对电池单元的第一极与第一充放电端之间的电信号进行监控，能够实现对电池包中的电量的监控，从而能够基于电池包中的电量，控制电池包进行充电或方法，进而能够避免电池包出现过充或过放的现象，提高电池包充电/放电过程中的安全性和稳定性，同时还能够提高电池包的使用寿命。此外，在多个并联连接的电池包同时向同一用电负载进行放电的过程中，通过对电池包中电池单元的第一极与第一充放电端之间的电信号进行检测，能够在检测到电池包中电池单元的电量较低时，通过开关控制电路控制第一开关电路中第一MOS管处于断开的状态，以防止其它较高电路的电池包向该电路较低的电池包进行放电，从而影响用电负载的正常工作，从而能够进一步提高电池包的放电稳定性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种电池包的充放电电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种电池包的充放电电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种电池包的充放电电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种电池包的充放电电路的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的另一种电池包的充放电电路的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的另一种电池包的充放电电路的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的另一种电池包的充放电电路的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的一种储能装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本实用新型实施例提供一种电池包的充电电路，能够控制电池包的充电或放电过程。图1是本实用新型实施例提供的一种电池包的充放电电路的结构示意图，参考图1，该充放电电路包括：第一开关电路10、信号检测电路20、增益调节电路30和开关控制电路40。其中，第一开关电路10包括第一MOS管M1，第一MOS管M1的第一极耦接于电池包中电池单元的第一极B，第一MOS管M1的第二极耦接于第一充放电端P。信号检测电路20包括信号探测端in20和探测信号输出端out20，信号探测端in20用于探测第一充放电端P与电池单元的第一极B之间的电信号。增益调节电路30包括探测信号输入端in30和控制信号输出端out30，探测信号输入端in30与探测信号输出端out20电连接。开关控制电路40包括控制信号输入端in40、开关电源输入端co40和开关信号输出端out40，控制信号输入端in40与控制信号输出端out30电连接，开关电源输入端co40与第一开关信号源CHGM电连接，开关信号输出端out40与第一MOS管M1的栅极电连接。

可以理解的是，当第一充放电端P为充放电正端P+时，电池单元的第一极B为电池单元的正极B+；或者，当第一充放电端P为充放电负端P-时，电池单元的第一极B为电池单元的负极B-。同时，第一充放电端P可以是充电端，也可以是放电端，当第一充放电端P与电源系统连接时，电源系统能够通过第一充放电端P为电池单元提供充电信号，以使电池单元进行充电，此时，第一充放电端P为充电端；当第一充放电端P与用电负载连接时，电池单元能够通过第一充放电端P为用电负载进行供电，以使电池单元进行放电，此时，第一充放电端P为放电端。

还可以理解的是，第一MOS管M1可以为NMOS管或PMOS管，当第一MOS管为NMOS管，第一开关信号源CHGM的第一开关信号为控制第一MOS管M1导通的高电平；而当第一MOS管M1为PMOS管时，第一开关信号源CHGM的第一开关信号为控制第一MOS管M1导通的低电平；如此，在第一开关信号源CHGM的第一开关信号传输至第一MOS管的栅极时，第一MOS管导通，而当停止向第一MOS管M1的栅极提供第一开关信号源CHGM的第一开关信号时，第一MOS管M1断开。此外，第一MOS管M1的第一极可以为该第一MOS管M1的源极，而第一MOS管M1的第二极可以为该第一MOS管M1的漏极；或者，第一MOS管M1的第一极为该第一MOS管M1的漏极，而第一MOS管M1的第二极也可以为该第一MOS管M1的源极，本实用新型实施例对此不做具体限定。

还可以理解的是，第一MOS管M1的第一极耦接于电池包中电池单元的第一极B，即第一MOS管M1的第一极可以直接与电池单元的第一极B电连接，也可以间接与电池单元的第一极B电连接；当第一MOS管M1的第一极间接与电池单元的第一极B电连接时，第一MOS管M1的第一极与电池单元的第一极B之间可以电连接有其它器件；同样的，第一MOS管的第二极耦接于第一充放电端P，即第一MOS管M1的第二极可以直接与第一充放电端P电连接，也可以间接与第一充放电端P电连接；当第一MOS管M1的第二极间接与第一充放电端P电连接时，第一MOS管M1的第二极与第一充放电端P之间可以电连接有其它器件。在能够实现，通过第一MOS管M1的通断控制电池单元的第一极B与第一充放电端P之间的通路的通断的前提下，本实用新型实施例对此不做具体限定。

在一示例性的实施例中，当第一充放电端P与电源系统连接时，该电源系统可以通过充电端P为电池单元供电，以使电池单元处于充电状态。在开始对电池单元进行充电时，可以通过控制器提供控制第一MOS管M1导通的开关启动信号，在第一MOS管M导通后，进入电池单元的充电过程；在电池单元的充电的过程中，控制器可以停止向第一MOS管M1提供开关启动信号，此时可以通过信号检测电路20实时探测流经第一充电端P和电池单元的第一极B之间的电信号，其中，该电信号可以是电流信号，也可以是电压信号，信号检测电路20将探测到的电信号进行转化后通过探测信号输出端out20输出与上述电信号对应的探测信号至增益调节电路30；增益调节电路30对接收到的探测信号进行增益调节，并通过控制信号输出端out30输出与上述探测信号对应的控制信号至开关控制电路40，该控制信号能够控制开关控制电路40选择是否输出第一开关信号源CHGM的第一开关信号至第一MOS管M1的栅极，以控制第一MOS管M1的通断。

需要说明的是，信号检测电路20探测到的电信号可以反应当前电池单元的充电状态，以信号检测电路20探测到的电信号为电流信号为例，信号检测电路20的信号探测端in20探测到的电流信号越高，电池单元当前的电量与其充满时的电量相差越大，需要持续为电池单元进行充电，此时信号检测电路20输出的探测信号经由增益调节电路30进行增益调节后，能够控制开关控制电路40选择输出第一开关信号源CHGM的第一开关信号至第一MOS管M1的栅极，以控制第一MOS管M1保持导通状态，使得电源系统可以继续通过第一充电端P为电池单元充电；相反，信号检测电路20的信号探测端in20探测到的电流信号越低，电池单元的当前电量越接近其充满时的电量，在信号检测电路20的信号探测端in20探测到的电流信号与电池单元的电量充满时的电流信号一致时，信号检测电路20输出的探测信号经由增益调节电路30进行增益调节后，能够控制开关控制电路40停止输出第一开关信号源CHGM的第一开关信号至第一MOS管M1的栅极，以控制第一MOS管M1处于断开状态，使得电源系统无法为电池单元充电，进而达到防止电池单元出现过充的目的。

在另一示例性的实施例中，当第一充放电端P与用电负载连接时，电池单元可以通过第一放电端P为用电负载供电，电池单元处于放电状态。同样的，在电池单元开始进行放电时，可以通过控制器提供控制第一MOS管M1导通的开关启动信号，在第一MOS管M1导通后，进入电池单元的放电过程；在电池单元的放电过程中，控制器可以停止向第一MOS管M1提供开关启动信号，此时可以通过信号检测电路20实时探测第一放电端P和电池单元的第一极之间的电信号，该电信号同样可以为电压信号或电流信号，信号检测电路20将探测到的电信号进行转化后通过探测信号输出端out20输出与上述电信号对应的探测信号至增益调节电路30，增益调节电路30对接收到的探测信号进行增益调节，并通过控制信号输出端out30输出与上述探测信号对应的控制信号至开关控制电路40，以控制开关控制电路40根据其所接收到的控制信号选择性输出第一开关信号源CHGM的第一开关信号至第一MOS管M1的栅极，以控制第一MOS管M1的通断。

需要说明的是，以信号检测电路20探测到的电信号为电流信号为例，在电池单元放电过程中，信号检测电路20的信号探测端in20探测到的电流信号越高，电池单元的电量越高，该电池单元可以继续进行放电，此时，开关控制电路40可以根据其所接收到的开关信号控制第一开关信号源CHGM的第一开关信号提供至第一MOS管M1的栅极，以控制第一MOS1管M1保持导通状态；相反，信号检测电路20的信号探测端in20探测到的电流信号越低，电池单元的电量较低，在信号检测电路20的信号探测端in20探测到的电流信号与电池单元的电量为能够放电的最低电量时的电流信号一致时，电池单元无法再能继续放电，此时开关控制电路可以根据其所接收到的开关信号停止向第一MOS管M1的栅极提供第一开关信号源CHGM的第一开关信号，使得第一MOS管M1断开，从而断开第一充电端P与电池单元的第一极B之间的通路，进而达到防止电池单元出现过放的目的。

在又一示例性的实施例中，在采用电池包为用电负载进行供电时，通常会使多个电池包并联连接于同一充放电端，此时，并联连接的各电池包会同时为用电负载进行供电；但一些电池包会因老化等原因，而出现放电过快的情况，因此在经一段时间的放电后，各电池包中电池单元的电量存在差异；此时，通过各电池包的充放电电路中信号检测电路信号探测端探测该电池包中电池单元的电量，并在该电池包中电池单元的电量较低时，能够及时通过其开关控制电路控制器充放电电路中第一MOS管处于断开状态；而其它电量较高的电池单元对应的充放电电路中的第一MOS管会继续保持导通状态，继续为用电负载进行供电，如此，在能够防止电池包中电池单元过放的前提下，能够确保用电负载稳定工作，同时，还能够避免出现高电量的电池包中电池单元为低电量的电池包中电池单元进行充电的情况出现，从而确保并联连接的各电池包能够高效地为用电负载进行供电。

可以理解的是，本实用新型实施例提供的电池包的充放电电路中开关控制电路、信号检测电路和增益调节电路的具体结构可以根据实际需要进行设计，本实用新型实施例对此不做具体限定。以下将以典型的示例对本实用新型实施例所涉及到的各电路的结构进行示例性的说明。

可选的，图2是本实用新型实施例提供的另一种电池包的充放电电路的结构示意图，参考图2，开关控制电路40包括第一控制开关41和第二控制开关42。其中，第一控制开关41的控制端co41与控制信号输出端out30电连接，第一控制开关41的输入端in41与第一供电电源VCC1电连接，第一控制开关41的输出端out41与第二控制开关42的控制端co42电连接。第二控制开关42的输入端in42与第一开关信号源CHGM电连接，第二控制开关的输出端out42与第一MOS管M1的栅极电连接。

具体的，由信号检测电路20探测到的电信号能够决定提供至开关控制电路40的控制信号，因电信号为实时检测的信号，使得该电信号会存在一定的波动，因此信号检测电路20根据其所探测到的电信号转换的探测信号同样会存在一定的波动，该波动的探测信号经由增益调节电路30进行增益调节后向第一控制开关41控制端co41提供的控制信号也会存在一定的波动，即第一控制开关41的控制端co41所接收到的信号会存在一定的波动；此时，为防止第一控制开关41所接收到的控制信号影响第一MOS管M1的导通或断开的状态，可以通过控制第一控制开关41的通断，选择性提供具有固定电压的第一供电电源VCC1至第二控制开关42，以控制第二控制开关42的通断。例如，在第一控制开关41处于导通状态时，能够将第一供电电源VCC1的第一供电信号提供至第二控制开关42，使得第二控制开关42导通，该第二控制开关42能够将第一开关信号源CHGM的第一开关信号提供至第一MOS管M1的栅极，以控制第一MOS管M1导通；而当第一控制开关41断开时，不再向第二控制开关42的控制端提供第一供电电源VCC1的第一供电信号，使得第二控制开关42断开，第一开关信号源CHGM的第一开关信号不会传输至第一MOS管M1，使得第一MOS管M1断开。如此，通过第一控制开关41控制第二控制开关42稳定的导通或断开，能够使得第一控制开关42稳定的选择是否将第一开关信号源CHGM的第一开关信号提供至第一MOS管，使得第一MOS管M1具有较高的通断稳定性，进而提高电池包中电池单元的充放电稳定性。

在一可选的实施例中，图3是本实用新型实施例提供的另一种电池包的充放电电路的结构示意图，参考图3，第一控制开关可以包括第一三极管Q1和第一电阻R1。第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1与控制信号输出端out30电连接，第一三极管Q1的发射极与第一供电电源VCC1电连接，第一三极管Q1的集电极与第二控制开关42的控制端con42电连接。

其中，第一三极管Q1可以为PNP型三极管或NPN型三极管，当第一三极管Q1为PNP型三极管时，向第一三极管Q1的基极提供低电平的信号时，可以控制第一三极管Q1导通，而向第一三极管Q1的基极提供高电平的信号时，第一三极管Q1断开；相反，当第一三极管Q1为NPN型三极管时，向第一三极管Q1的基极提供高电平的信号时，可以控制第一三极管Q1导通，而向第一三极管Q1的基极提供低电平的信号时，第一三极管Q1断开。可以理解的是，此处的高电平和低电平是相对于第一三极管Q1的基极电压而言的电信号，并非是对其极性和具体电压的限定，在能够实现第一三极管Q1的上述特性的前提下，本实用新型实施例对此不做具体限定。

此外，电连接于控制信号输出端out30与第一三极管Q1的基极之间的第一电阻R1为分压电阻，可以对控制信号输出端out30输出的控制信号进行分压，分压后的信号可以控制第一三极管Q1的通断，通过第一电阻R1可以防止提供到第一三极管Q1的信号过高或过低，进而可以避免第一三极管Q1因基极的电压过高而被击穿或损坏，从而达到保护第一三极管Q1的目的。

可选的，继续参考图3，第二控制开关42可以包括第一晶体管M′、第二三极管Q2、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。其中，第一晶体管M′的栅极与第一控制开关41的输出端out41电连接，第一晶体管M′的第一极与第一开关信号源CHGM电连接，第一晶体管M′的第二极与第二电阻R2的第一端电连接；第二电阻R2的第二端通过第三电阻R3与第二三极管Q2的基极电连接，第二电阻R2的第二端还与第二三极管Q2的发射极电连接。第二三极管Q2的基极还通过第四电阻R4与电池单元的第一极电连接，第二三极管Q2的集电极与第一MOS管的栅极电连接。

其中，第二电阻R2和第四电阻R4均为分压电阻，可以起到保护第二三极管Q2的作用；第三电阻R3为偏置电阻，能够为第二三极管Q2的基极B2与发射极E2之间提供偏置电压，以保证第二三极管Q2能够处于导通状态。

需要说明的是，第二三极管Q2可以为PNP型三极管或NPN型三极管，当第二三极管Q2为PNP型三极管时，电池单元的第一极B为该电池单元的负极，使得电池单元的负极处的低电平信号可以控制第二三极管Q2处于导通状态；相反，当第二三极管Q2为NPN型三极管时，电池单元的第一极B为该电池单元的正极，使得电池单元的正极处的高电平信号可以控制第二三极管Q2处于导通状态；相应的，第一晶体管M′可以为NMOS管或PMOS管，当第一晶体管M′为NMOS管时，第一供电电源VCC1的第一供电电压为高电平信号，使得该第一供电电源VCC1的第一供电电压提供至第一晶体管M′的栅极时，能够控制第一晶体管M′导通；而当第一晶体管M′为PMOS管时，第一供电电源VCC1的第一供电电压为低电平信号，使得该第一供电电源VCC1的第一供电电压提供至第一晶体管M′的栅极时，同样能够控制第一晶体管M′导通。在能够实现第二三极管Q2和第一晶体管M′的上述特性的前提下，本实用新型实施例对此不做具体限定。

示例性的，以第一三极管Q1为NPN型三极管，第二三极管Q2为PNP型三级管，第一晶体管M′为NMOS管为例，电池单元的第一极为该电池单元的负极，使得第二三极管Q2能够处于导通的状态；在第一三极管Q1的基极接收到高电平的控制信号时，该第一三极管Q1导通，使得第一供电电源VCC1的第一供电电压传输至第一晶体管M′的栅极，控制第一晶体管M′导通，第一开关信号源CHGM的第一开关信号能够通过第一晶体管M′和第二三极管Q2传输至第一MOS管M1的栅极，使得第一MOS管M1保持导通状态，从而使得电池单元能够继续充电或放电；相反，当第一三极管Q1的基极接收到低电平的控制信号时，该第一三极管Q1断开，第一供电电源VCC1的第一供电电压无法传输至第一晶体管M′的栅极，控制第一晶体管M′断开，此时，电池单元的第一极处的信号能够通过第二三极管Q2传输至第一MOS管M1的栅极，使得第一MOS管M1断开，从而使得电池单元停止充电或放电。

可选的，继续参考图3，开关控制电路40还包括第一二极管D1。其中，第一二极管D1电连接于第二控制开关42的输出端out42与第一MOS管M1的栅极之间，且第一二极管D1的阳极与第二控制开关42的输出端out42电连接，第一二极管D1的阴极与第一MOS管M1的栅极电连接。如此，第一二极管D1可以起到防反的作用，防止第一MOS管M1的栅极处的信号反向传输至第二控制开关42的输出端out42，从而能够保持开关控制电路40稳定工作。

可选的，图4是本实用新型实施例提供的另一种电池包的充放电电路的结构示意图，参考图4，信号检测电路20包括电流传感器U1和限流电阻R11。其中，电流传感器U1包括至少一个第一电流采样端IP+、至少一个第二电流采样端IP-和电压输出端OUT。第一电流采样端IP+耦接于电池单元的第一极B，第二电流采样端IP-耦接于第一充放电端P。电压输出端OUT通过限流电阻R11与探测信号输入端in30电连接。

其中，限流电阻R11可以对输出至增益调节电路30的信号进行限流，以防提供至增益调节电路30的信号的电流较大，而超出增益调节电路30正常工作的电流范围。

此外，继续参考图4，电流传感器U1还可以包括悬浮端NC，供电端VCC和接地端GND，供电端VCC可以接收相应的供电电源Vcc，该供电电源Vcc的电压为能够使电流传感器稳定工作的电压，该供电电源Vcc的电压例如可以为5V；接地端GND可以与电池单元的负极B-电连接；信号检测电路20还可以包括与供电端VCC电连接的滤波电容C1，该滤波电容C1能够对供电端VCC接收到的供电电源Vcc进行滤波，可以防止供电电源Vcc波动而影响电流传感器U1正常工作；信号检测电路20还可以包括电连接于增益调节电路30的探测信号输入端in30处的滤波电容C2，该滤波电容C2能够用于对从电流传感器U1输出至增益调节电路30的信号进行滤波，提高信号的准确性。

具体的，电流传感器U1的第一电流采样端IP+和第二电流采样端IP-分别与电池单元的第一极B和第一充放电端P电连接，使得电池单元的第一极B与第一充放电端P之间的电流信号能够流经电流传感器U1，该电流传感器U1可以根据流经其的电流信号产生相应的探测信号，该探测信号能够经由限流电阻R11进行限流后提供至增益调节电路30进行增益调节。其中，电流传感器U1所转换的探测信号为电压信号，该探测信号Vout与电流传感器U1的第一电流采样端IP+和第二电流采样端IP-所采集到的电流信号IP之间的关系为：Vout＝Vcc/2+0.067*IP，Vcc为电流传感器的供电端VCC接收到的供电电源Vcc，据此使得电流传感器U1输出的探测信号Vout的电压可以与流经电池单元的第一极B和第一充放电端P之间的电流信号IP成正比。

可选的，图5是本实用新型实施例提供的另一种电池包的充放电电路的结构示意图，参考图5，增益调节电路30包括滞回比较器U2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8。其中，第五电阻R5的第一端与第二供电电源VCC2电连接，第五电阻R5的第二端通过第六电阻R6与电池单元的第一极B电连接，第五电阻R5的第二端还与滞回比较器U2的同相输入端电连接。第七电阻R7的第一端与第二供电电源VCC2电连接，第七电阻R7的第二端通过第八电阻R8与滞回比较器U2的同相输入端电连接。滞回比较器U2的反相输入端与探测信号输出端out20电连接，滞回比较器U2的输出端Vout与控制信号输入端in40电连接，滞回比较器U2的输出端Vout还与第七电阻R7的第二端电连接。

此外，滞回比较器U2还可以包括第一供电端和第二供电端，第一供电端与供电电源Vcc电连接，第二供电端与电池单元的负极B-电连接；该滞回比较器U2的第一供电端电连接的供电电源Vcc可以与上述电流传感器的供电端VCC接收的供电电源相同或不同，可以根据需要进行设置，本实用新型实施例对此不做具体限定。

需要说明的是，第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8均为分压电阻，通过第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8的分压可以限定滞回比较器U2正相输入端输入的信号，即限定滞回比较器U2的阈值范围。

示例性的，以电池单元处于放电状态为例进行说明，在第一MOS管M1导通之前，第一充电端P与电池单元的第一极B之间无电流信号，信号检测电路20的探测信号输出端out20输出的探测信号的电压为0，滞回比较器U2输出高电平的信号，该高电平的信号会控制开关控制电路40处于断开状态，即第一开关信号源CHGM无法传输至第一MOS管M1，第一MOS管M1保持断开状态；当第一MOS管M1导通后，电池单元的第一极B与第一充电端P之间开始有电流信号流过；当电池单元具有较高的电量时，信号检测电路20根据其信号探测端in20探测到的电流信号，由其探测信号输出端out20输出具有较高电压的探测信号，该探测信号的电压会大于滞回比较器U2阈值范围的上限值，滞回比较器U2的输出端Vout输出低电平的控制信号，该控制信号能够控制开关控制电路40处于导通状态，使得第一开关信号源CHGM的第一开关信号传输至第一MOS管M1的栅极，以控制第一MOS管M1导通，电池单元能够持续进行放电；当电池单元的电量到达其能够放电的最低电量时，信号检测电路20根据其信号探测端in20探测到的电流信号输出的探测信号的电压将小于滞回比较器U2阈值范围的下限，滞回比较器U2的输出端Vout输出高电平的控制信号，该控制信号控制开关控制电路40处于断开状态，第一开关信号源CHGM的第一开关信号无法传输至第一MOS管M1的栅极，第一MOS管M1断开，电池单元停止放电，从而能够防止电池单元过放。

可以理解的是，对于电池单元的充电过程，具有与上述放电过程类似的控制过程，此时，可以控制电流传感器所探测的电流信号与其信号输出端输出的探测信号的电压负相关即可，相同之处可参考上述描述，在此不再赘述。

可选的，图6是本实用新型实施例提供的另一种电池包的充放电电路的结构示意图，参考图6，电池包的充放电电路还包括防反电路50，该防反电路50的输入端与第一开关启动信号端F1电连接，防反电路50的输出端与控制信号输入端in40电连接。

具体的，在充电或放电开始之前，第一MOS管M1默认是断开的，电池单元无法进行充电或放电，因此，在充电或放电时，需要通过第一开关启动信号端F1向开关控制电路40提供启动信号，控制开关控制电路40向第一MOS管M1提供第一开关信号源CHGM的第一开关信号，以使得第一MOS管M1能够处于导通状态，电池单元的第一极B与第一充放电端P之间能够产生电信号，便于后续信号检测电路20的检测，并在后续根据信号检测电路20所检测的电信号控制第一MOS管的通断。

其中，防反电路50可以包括第二二极管D2，第二二极管D2的阳极与第一开关启动信号端F1电连接，第二二极管D2的阴极与开关控制电路40的控制信号输入端in40电连接，可以防止开关控制电路40的控制信号输入端in40的信号流向与第一开关启动信号端F1，而对第一开关启动信号端F1电连接的器件(诸如控制器)产生冲击，而使得器件损坏，从而能够进一步保证电池包的充放电电路的运行安全性和稳定性。

可选的，图7是本实用新型实施例提供的另一种电池包的充放电电路的结构示意图，参考图7，电池包的充放电电路还包括第二开关电路60，第二开关电路60电连接于电池单元的第一极B与第一开关电路10之间。

其中，第二开关电路60可以包括第二MOS管M2、第九电阻R9和第十电阻R10，第二MOS管M2的栅极通过第九电阻R9与第二开关信号源DGDM电连接，第二MOS管M2的第一极耦接于电池单元的第一极B，第二MOS管M2的第二极与第一MOS管M1的第一极电连接,第十电阻R10的第一端与第二MOS管M2的第一极电连接，第十电阻R10的第二端与第二MOS管M2的栅极电连接。

需要说明的是，第二开关信号源DGDM和第一开关信号源CHGM均可以由控制器提供，此时，控制器能够直接控制第二MOS管M2的通断，以及间接控制第一MOS管M1的通断；通过设置第二开关电路60，能够在第一开关电路10中的器件(例如第一MOS管M1等)无法正常工作时，可以通过控制第二MOS管M2断开，来避免电池单元过充或过放，进一步提高电池单元的充放电安全性和稳定性，进而提高电池单元的使用寿命。

可选的，继续参考图7，电池包的充放电电路还可以包括稳压电路70。其中，稳压电路70的一端电连接于第二MOS管M2的第一极，稳压电路70的另一端电连接于第二MOS管M2的栅极。通过设置稳压电路能够稳定第二MOS管的栅极电压，实现对第二MOS管的稳定控制。

在一可选的实施例中，继续参考图7，稳压电路70可以包括稳压二极管ZD，稳压二极管ZD的阳极与第二MOS管M2的第一极电连接，稳压二极管ZD的阴极与第二MOS管M2的栅极电连接。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供一种电池包，该电池包包括电池单元和本实用新型任一实施例所述的电池包的充放电电路。因此该电池包包括电池充放电电路的技术特征，具备电池包充放电电路的有益效果，相同之处可参照上文的描述。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供一种储能装置，该储能装置包括多个如本实用新型实施例所述的电池包，各电池包并联连接。因此该储能装置包括本实用新型实施例提供的电池包的技术特征，具备本实用新型实施例提供的电池包的有益效果，相同之处可参照上文的描述。

可选的，图8是本实用新型实施例提供的一种储能装置的结构示意图，参考图8，各电池包100并联连接。需要说明的是本实施例是以三个电池包为例进行说明，本实施例对并联的电池包数量不作限定。

示例性的，以电池包的充放电电路电连接于电池单元101的负极B-，第一充放电端为充放电负端P-为例，电池单元101的正极直接与充放电正端P+电连接。在各个电池包100进行放电的过程中，各个电池包100中电池单元101的电量具有差异，通过对各个电池包100中电池单元101的负极B-与充放电负端P-之间的电信号进行检测，能够在各个电池包100中电池单元101的电量均大于其最低放电电量时，可以同时控制各个电池包100中的电池单元101的负极B-与充放电负端P-之间形成导通的通路，使得各个电池包100中的电池单元101能够同时为用电负载进行供电；而当检测到部分电池包100中电池单元101的电量达到其最低放电电量时，可以控制该部分电池包100中电池单元101的负极B-与充放电负端P-之间的通路断开，以使该部分电池包100中电池单元101停止放电，从而能够防止该部分电池包100过渡放电，同时还能够避免高电量电池包100中电池单元101位低电量电池包100中电池单元101进行充电，进而能够保持各个电池包100能够高效地为用电负载进行供电。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本实用新型中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本实用新型的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电池包的充放电电路，其特征在于，包括：第一开关电路、信号检测电路、增益调节电路和开关控制电路；

所述第一开关电路包括第一MOS管；所述第一MOS管的第一极耦接于所述电池包中电池单元的第一极，所述第一MOS管的第二极耦接于第一充放电端；其中，所述第一充放电端为充放电正端，所述电池单元的第一极为所述电池单元的正极；或者，所述第一充放电端为充放电负端，所述电池单元的第一极为所述电池单元的负极；

所述信号检测电路包括信号探测端和探测信号输出端；所述信号探测端用于探测所述第一充放电端与所述电池单元的第一极之间的电信号；

所述增益调节电路包括探测信号输入端和控制信号输出端；所述探测信号输入端与所述探测信号输出端电连接；

所述开关控制电路包括控制信号输入端、开关电源输入端和开关信号输出端；所述控制信号输入端与所述控制信号输出端电连接，所述开关电源输入端与第一开关信号源电连接，所述开关信号输出端与所述第一MOS管的栅极电连接。

2.根据权利要求1所述的电池包的充放电电路，其特征在于，所述开关控制电路包括第一控制开关和第二控制开关；

所述第一控制开关的控制端与所述控制信号输出端电连接，所述第一控制开关的输入端与第一供电电源电连接，所述第一控制开关的输出端与所述第二控制开关的控制端电连接；

所述第二控制开关的输入端与所述第一开关信号源电连接，所述第二控制开关的输出端与所述第一MOS管的栅极电连接。

3.根据权利要求2所述的电池包的充放电电路，其特征在于，所述第一控制开关包括第一三极管和第一电阻；

所述第一三极管的基极通过所述第一电阻与所述控制信号输出端电连接，所述第一三极管的发射极与第一供电电源电连接，所述第一三极管的集电极与所述第二控制开关的控制端电连接。

4.根据权利要求2所述的电池包的充放电电路，其特征在于，所述第二控制开关包括第一晶体管、第二三极管、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第一晶体管的栅极与所述第一控制开关的输出端电连接，所述第一晶体管的第一极与所述第一开关信号源电连接，所述第一晶体管的第二极与所述第二电阻的第一端电连接；

所述第二电阻的第二端通过所述第三电阻与所述第二三极管的基极电连接，所述第二电阻的第二端还与所述第二三极管的发射极电连接；

所述第二三极管的基极还通过所述第四电阻与所述电池单元的第一极电连接，所述第二三极管的集电极与所述第一MOS管的栅极电连接。

5.根据权利要求2所述的电池包的充放电电路，其特征在于，所述开关控制电路还包括第一二极管；

所述第一二极管电连接于所述第二控制开关的输出端与所述第一MOS管的栅极之间，且所述第一二极管的阳极与所述第二控制开关的输出端电连接，所述第一二极管的阴极与所述第一MOS管的栅极电连接。

6.根据权利要求1所述的电池包的充放电电路，其特征在于，所述信号检测电路包括电流传感器和限流电阻；

所述电流传感器包括至少一个第一电流采样端、至少一个第二电流采样端和电压输出端；

所述第一电流采样端耦接于所述电池单元的第一极，所述第二电流采样端耦接于所述第一充/放电端；

所述电压输出端通过所述限流电阻与所述探测信号输入端电连接。

7.根据权利要求1所述的电池包的充放电电路，其特征在于，所述增益调节电路包括滞回比较器、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻；

所述第五电阻的第一端与第二供电电源电连接，所述第五电阻的第二端通过所述第六电阻与所述电池单元的第一极电连接，所述第五电阻的第二端还与所述滞回比较器的同相输入端电连接；

所述第七电阻的第一端与所述第二供电电源电连接，所述第七电阻的第二端通过所述第八电阻与所述滞回比较器的同相输入端电连接；

所述滞回比较器的反相输入端与所述探测信号输出端电连接，所述滞回比较器的输出端与所述控制信号输入端电连接，所述滞回比较器的输出端还与所述第七电阻的第二端电连接。

8.根据权利要求1所述的电池包的充放电电路，其特征在于，还包括：防反电路；

所述防反电路的输入端与第一开关启动信号端电连接，所述防反电路的输出端与所述控制信号输入端电连接。

9.根据权利要求1所述的电池包的充放电电路，其特征在于，还包括：第二开关电路；所述第二开关电路电连接于所述电池单元的第一极与所述第一开关电路之间；

所述第二开关电路包括第二MOS管、第九电阻和第十电阻；所述第二MOS管的栅极通过所述第九电阻与第二开关信号源电连接，所述第二MOS管的第一极耦接于所述电池单元的第一极，所述第二MOS管的第二极与所述第一MOS管的第一极电连接；

所述第十电阻的第一端与所述第二MOS管的第一极电连接，所述第十电阻的第二端与所述第二MOS管的栅极电连接。

10.根据权利要求9所述的电池包的充放电电路，其特征在于，还包括：稳压电路；

所述稳压电路的一端电连接于所述第二MOS管的第一极，所述稳压电路的另一端电连接于所述第二MOS管的栅极。

11.一种电池包，其特征在于，包括：电池单元和权利要求1～10任一项所述的电池包的充放电电路。

12.一种储能装置，其特征在于，包括：多个如权利要求11所述的电池包；各所述电池包并联连接。