一种电池管理电路的制作方法

文档序号:8641255阅读:924来源:国知局
一种电池管理电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池管理技术领域,具体是一种电池管理电路。
【背景技术】
[0002]电池管理电路监控每块电池或一小组电池的电压,根据执行情况,当任何一个电池的电压下降到预定值以下时断开负荷,充电时,当任何一个电池达到预定电压时,则分流器被激活,该电池绕过一些充电电流,充电仍在继续。当电池堆栈电压达到预定值,充电终止。电池充电器通常使用某种形式的电压转换开关以及具有正端子和负端子的电流限制器。
[0003]电池驱动的装置例如无线工具、电动交通工具和备用电源系统UPS通常使用多元化电池,一系列串联的多元化电池提高输出电压以便对于给定的输出功率进行降低电流的操作。增加的电压用来与那些可利用的低成本的部件匹配来建立一个应用电路。这一系列连接的电池堆栈使每个电池在充电或者放电时使用同样的电流。在典型电池包里的单个电池均被设计成相同的电池,但是这些电池存在制造公差,并且这些电池并不确切的拥有相同的容量。当给这样不完善的电池包充电时,最小容量的电池将会在其他的电池充满之前充满电,过度充电会损坏电池并且严重缩短电池寿命,为了防止过度充电,每个电池内的电压都会被监控,当电池电压达到预定值时,充电被就会停止或者分流器被激活,分流器会使电流绕过部分已经充满电的电池,以此防止给其他未充满电的电池继续充电时造成过度充电。
[0004]当电池包过度放电时,同样的电压监控电路将会断开任何一个电池电压降到预定值以下的连接。一个系列电池组里的虚弱电池将在其他电池之前被用完,当一个电池被过度放电并且仍然与负荷连接时,其他的电池将会提供电流给负荷,电压将释放保持放电状态,最终结束放电来防止一个虚弱的电池发生急性反转而被毁没是必须的。
[0005]如果电路里同时有一个容量为1A的电池和一个容量为9A的虚弱电池,充电时9A电池电的分流就被激活,而其他的电池将继续充电直至全部电池充满,在放电期间,9A电池将第一个用尽并且它内部的电压将开始下降,因为其他电池里仍有1A,所以它们继续提供电流,因为这一系列连接,这些电流将通过9A的电池并且尝试进一步使之停止放电。当电压保持下降,电池管理电路检测到9A的电池有一些很低的电流通过并且未连接负荷,结果就是因为这种保护行为,电池组只能仅仅提供9A电池的能量,换句话说,总电池容量降到了最虚弱的那块电池的容量大小。
[0006]制造者已经把这种单个电池作为典型,当装配电池包的时候,使用同样容量的电池。这就允许所有的电池都可以在差不多同样的时间放电。电池根据它们的测定容量被组合和放置。例如:如果制造一个1A的电池包,那么该电池包中的单个电池被分类配置,例如 9.7A 对 9.8A,9.8A 对 9.9A,1A 对 10.1A,10.1A 对 10.2k, 10.2A 对 10.3A,然后电池包被来自同样装置的电池进行装配。然而这样装配仍然不能保证电池包中所有电池的容量全部用完。
[0007]现有的电池管理电路仅仅监测电池包中电池的电压,在电池包放电时,电池管理电路监测到电池包中的第一块电池的电压下降到预定值之时则立即停止放电。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于提供一种结构简单、能够维持电池组充放电电压平衡的电池管理电路,以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0009]为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
[0010]一种电池管理电路,包括电池单元连接组、平衡电路和控制电路,所述控制电路通过平衡电路连接电池单元连接组,所述电池单元连接组包括多个电池,电池单元连接组中的电池串联连接,电池单元连接组中的第一个电池的负极接地,电池单元连接组中最后一个电池的正极连接负载开关,所述平衡电路包括整流桥、变压器和多个MOS管。
[0011]作为本实用新型进一步的方案:所述电池单元连接组包括电池BT1、电池BT2、电池BT3和电池BT4,所述控制电路包括控制芯片Ul,所述平衡电路包括五个二极管、五个MOS管和一个变压器Tl,变压器Tl包括线圈LI和线圈L2,电池BTl的负极分别连接MOS管Q2的源极、控制芯片Ul的12脚并接地,电池BTl的正极分别连接电池BT2的负极、MOS管Q2的漏极、MOS管Q3的源极和控制芯片Ul的11脚,电池BT2的正极分别连接电池BT3的负极、MOS管Q3的漏极、MOS管Q4的源极和控制芯片Ul的10脚,电池BT3的正极分别连接电池BT4的负极、MOS管Q4的漏极、MOS管Q5的源极和控制芯片Ul的9脚,电池BT4的正极分别连接负载开关SI的I脚、二极管D5、M0S管Q5的漏极和控制芯片Ul的8脚,负载开关SI的2脚通过电阻Rl接地,负载开关SI的3脚连接控制芯片Ul的3脚,MOS管Q2的栅极连接控制芯片Ul的7脚,MOS管Q3的栅极连接控制芯片Ul的6脚,MOS管Q4的栅极连接控制芯片Ul的5脚,MOS管Q5的栅极连接控制芯片Ul的4脚,二极管D5另一端连接线圈L2的上端,线圈L2的下端接地,线圈LI的上端连接MOS管Ql的漏极,线圈LI的下端分别连接二极管Dl和二极管D2,二极管Dl另一端分别连接二极管D3和220V交流电的正极,二极管D2另一端分别连接二极管D4和220V交流电的负极,二极管D3另一端和二极管D4另一端并联后分别连接MOS管Ql的源极和控制芯片Ul的2脚,MOS管Ql的栅极连接控制芯片Ul的I脚。
[0012]作为本实用新型进一步的方案:所述电池单元连接组包括电池BT1、电池BT2、电池BT3和电池BT4,所述控制电路包括控制芯片Ul,所述平衡电路包括九个二极管、四个MOS管和一个变压器T2,变压器T2包括线圈L3、线圈L4、线圈L5、线圈L6、线圈L7、线圈L8和线圈L9,电池BTl的负极分别连接线圈L6的下端、控制芯片Ul的12脚并接地,电池BTl的正极分别连接电池BT2的负极、二极管D10、线圈L5的下端和控制芯片Ul的11脚,二极管DlO另一端连接线圈L6的上端,电池BT2的正极分别连接电池BT3的负极、二极管D9、线圈L4的下端和控制芯片Ul的10脚,二极管D9另一端连接线圈L5的上端,电池BT3的正极分别连接电池BT4的负极、二极管D8、线圈L3的下端和控制芯片Ul的9脚,二极管D8另一端连接线圈L4的上端,电池BT4的正极分别连接负载开关SI的I脚、二极管D6、二极管D7、控制芯片Ul的8脚和MOS管Q9的漏极,负载开关SI的2脚通过电阻Rl接地,负载开关SI的3脚连接控制芯片Ul的3脚,二极管D7另一端连接线圈L3的上端,二极管D6另一端连接线圈L7的下端,线圈L7的上端连接MOS管Q7的漏极,MOS管Q7的源极接地,MOS管Q7的栅极连接控制芯片Ul的4脚,线圈L8的下端接地,线圈L8的上端连接MOS管Q8的漏极,MOS管Q8的源极分别连接MOS管Q9的源极和控制芯片Ul的5脚,MOS管Q8的栅极和MOS管Q9的栅极并联后连接控制芯片Ul的6脚。
[0013]与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
[0014]本实用新型能够高性能的平衡电池单元连接组中的电池电压,电池单元连接组可以装配容量有些不同的电池,当电池单元连接组被充电时,所有的电池将被充满而不会使低容量的电池过度充电,电池单元连接组放电时,所有的电池将同时耗尽,此时本实用新型将平衡电池以便能量从高容量电池转换到低容量电池,低容量电池的电压不会下降到足够低,防止低容量电池电压在特定电压之下而损坏。
【附图说明】
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