电池组保护板电路、电池组保护板、电池组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池组保护板电路、一种电池组保护板以及一种电池组件。
【背景技术】
[0002]锂电池具有容量高、体积小、重量轻等优点，由多块锂电池单元组成的锂电池组则以其更高的容量而被应用到许多领域，例如在电动车中，可以利用锂电池组取代传统的铅酸电池。锂电池组一般都需要专门的电路对其进行各种管理，例如在锂电池组出现过充、过放、过流等情形时进行有效保护；而这些电路通过设置在锂电池组保护板中。
[0003]目前的锂电池组保护板电路通常设置有专用保护芯片和与其电连接的充电M0S管(Metal-Oxide-Semiconductor Transistor)及放电M0S管，由专用保护芯片来控制充电M0S管和放电M0S的开关状态。然而，专用保护芯片的采用，一方面其导致整个保护板电路的成本比较高，另一方面其存在扩展性差的问题。
【发明内容】
[0004]因此，为克服现有技术存在的缺陷和不足，本发明的实施例提供一种电池组保护板电路、一种电池组保护板以及一种电池组件。
[0005]具体地，本发明的实施例提供的电池组保护板电路，应用于包括串接的多个电池单元的电池组。其中，所述电池组保护板电路包括:控制器、分电压采样电路、多路选择开关电路、电流采样电路、A/D转换电路以及充放电开关电路。分电压采样电路适于电连接至电池组且具有多个采样电压输出端。多路选择开关电路的控制端电连接至控制器，且其多个输入端分别电连接至分电压采样电路的多个采样电压输出端。电流采样电路适于电连接至电池组。A/D转换电路电连接多路选择开关电路的输出端以及电流采样电路，并且还电连接至控制器。充放电开关电路电连接电流采样电路且其控制信号输入端电连接至控制器。
[0006]在本发明的一个实施例中，上述控制器包括单片机。
[0007]在本发明的一个实施例中，上述电池组保护板电路还包括放电均衡电路。所述放电均衡电路包括多个放电均衡单元，每个放电均衡单元适于电连接电池组的多个电池单元之一相对应者的正极和负极，并且所述多个放电均衡单元的多个控制端电连接至控制器。
[0008]在本发明的一个实施例中，每一个放电均衡单元包括光电耦合器、电阻以及开关元件；光电耦合器的原边的一端作为多个放电均衡单元的多个控制端之一，开关元件的控制端电连接光电耦合器的副边的一端，开关元件的第一端适于电连接至相对应的电池单元的负极，以及开关元件的第二端通过所述电阻电连接光电耦合器的副边的另一端且适于电连接至相对应的电池单元的正极。
[0009]在本发明的一个实施例中，上述分电压采样电路包括多个分压电阻组，适于分别电连接至电池组的多个电池单元的正极；每个分压电阻组中的电阻之间的电连接点作为上述多个米样电压输出端之一。
[0010]在本发明的一个实施例中，上述电流采样电路为分流器，其具有第一电压感测端和第二电压感测端；所述第一电压感测端电连接所述充放电开关电路、所述第二电压感测端适于电连接至所述电池组，以及所述第一电压感测端和第二电压感测端还电连接至所述A/D转换电路。
[0011]在本发明的一个实施例中，上述充放电开关电路包括多个并接的放电开关元件和多个并接的充电开关元件；所述多个并接的放电开关元件的第一端电连接电流采样电路的第一电压感测端，所述多个并接的放电开关元件的第二端电连接至所述多个并接的充电开光元件的第二端，所述多个并接的充电开关元件的第一端电连接至预设电位，以及所述多个并接的放电开关元件和所述多个并接的充电开关元件的控制端均电连接至充放电开关电路的上述控制信号输入端。
[0012]在本发明的一个实施例中，上述电池组保护板电路还包括通讯电路；所述通讯电路电连接至控制器，其数据发送路径和数据接收路径分别设置有光电耦合器。
[0013]在本发明的一个实施例中，上述电池组保护板电路还包括温度感测电路；所述温度感测电路包含至少一个温度感测单元电路，且所述至少一个温度感测单元电路的输出端电连接至控制器。
[0014]在本发明的一个实施例中，上述电池组保护板电路还包括直流电压转换电路，适于电连接至电池组的正端、且电连接至控制器、多路选择开关电路、A/D转换电路和充放电开关电路等的电源端。
[0015]此外，本发明的实施例提供的电池组保护板包括板体和设置在板体上的上述任意一种电池组保护板电路。
[0016]另外，本发明的实施例提供的电池组件，包括电池组以及与所述电池组电连接的上述任意一种电池组保护板电路。
[0017]本发明的有益效果是:本发明通过对电池组保护板电路的重新设计，可以实现低成本、可扩展性强等优点。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的实施例的一种电池组件的结构框图。
[0019]图2是图1所示控制器的电路图。
[0020]图3是图1所示放电均衡电路及分电压采样电路的电路图。
[0021]图4是图1所示多路选择开关电路的电路图。
[0022]图5是图1所示A/D转换电路的电路图。
[0023]图6是图1所示电流采样电路及充放电开关电路的电路图。
[0024]图7是图1所示通讯电路的电路图。
[0025]图8是图1所示温度感测电路的电路图。
[0026]图9是图1所示直流电压转换电路的电路图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0028]请参阅图1，其为本发明的一个实施例的电池组件的结构框图。如图1所示，本实施例的电池组件包括电池组30和电连接电池组30的电池组保护板电路10。在此，电池组30包括串接的多个电池单元例如本实施例所示的16个电池单元，但本发明并不以此为限，也可以为13个或其他数量。此外，电池组30可以为锂电池组或者其他电池组。
[0029]具体地，电池组保护板电路10包括:控制器11、放电均衡电路12、分电压采样电路13、多路选择开关电路14、A/D (Analog-to-Digital,模拟至数字)转换电路15、电流采样电路16、充放电开关电路17、通讯电路18、温度感测电路19以及直流电压转换电路20。其中，放电均衡电路12适于电连接至电池组30中串接的多个电池单元并接受控制器11的控制。分电压采样电路13适于电连接至电池组30中串接的多个电池单元的正极celll?celll6以采样各个电池单元的电压，也即进行分电压采样，采样后得到的分电压输出至多路选择开关电路14。多路选择开关电路14接受控制器11的控制将分电压采样电路13提供的采样电压输出至A/D转换电路15，由A/D转换电路传送给控制器11后可计算得知电池组30中的各个电池单元的电压以及电池组30的总电压。另外，电流采样电路16适于电连接至电池组30的负端BAT-，其两个电压感测端电连接至A/D转换器15，由A/D转换器15将感测到的电压信息传送给控制器11后可计算出充/放电总电流。温度感测电路19用于感测所处位置的温度并提供给控制器11。如此，控制器11可根据获取的分电压、总电压、充/放电总电流、感测温度等参数的具体状态来控制放电均衡电路12及充放电开关电路17的动作。另外，通讯电路18电连接至控制器11，其可用于将控制器11获取的分电压、总电压、充/放电总电流、感测温度等参数的具体状态传送给外部例如上位机供用户查看。直流电压转换电路20适于电连接至电池组30的正端ADC+，并对从电池组30的正端