用于电池管理系统的电池均衡装置的制造方法_2

文档序号:10423660阅读:来源:国知局
组控制信号,其中,该第一组控制信号可以包括分别与各个均衡模块相对应的N个第一控制指令,其中,每个第一控制指令用于指示是否开启相对应的均衡模块。
[0027]例如,控制模块40根据各节电池的电压信号,确定出的均衡策略为第一电池2(^需要均衡,其他电池不需要均衡。那么,电池监测器30可以在接收到这一均衡策略之后,向N个均衡模块发送第一组控制信号,其中,第一均衡模块11接收到用于指示开启均衡模块的第一控制指令,其他均衡模块接收到用于指示不开启均衡模块的第一控制指令。
[0028]此外,如图1所示,本实用新型提供的电池均衡装置还可以包括:N个隔离模块,与N个均衡模块一一对应,每个均衡模块经由相对应的隔离模块与控制模块40连接。例如,如图1所示,N个隔离模块可以包括第一隔离模块5(h至第N隔离模块50n,其中,第一隔离模块5(h与第一均衡模块100#应连接,以使第一均衡模块11经由该第一隔离模块5(h与控制模块40连接,第N隔离模块50n与第N均衡模块1n对应连接,以使第N均衡模块I On经由该第N隔离模块50n与控制模块40连接。此外,该控制模块40还可以用于根据上述均衡策略,经由N个隔离模块向N个均衡模块发送第二组控制信号,其中,该第二组控制信号可以包括分别与各个均衡模块相对应的N个第二控制指令,其中,每个第二控制指令用于指示是否开启相对应的均衡丰吴块。
[0029 ]例如,控制模块40根据各节电池的电压信号,确定出的均衡策略为第一电池2(h需要均衡,其他电池不需要均衡。那么,控制模块40可以通过各个隔离模块向N个均衡模块发送第二组控制信号,其中,第一均衡模块11接收到用于指示开启均衡模块的第二控制指令,其他均衡模块接收到用于指示不开启均衡模块的第二控制指令。
[0030]这样,各个均衡模块可以用于根据各自对应的第一控制指令和第二控制指令开启或关断,以开启或关闭对各自连接的电池的均衡处理。例如,针对第一均衡模块11,当该第一均衡模块1di收到的第一控制指令和第二控制指令同时指示开启均衡模块时,该第一均衡模块11被开启,以开始对第一电池2(h的均衡处理。而当该第一均衡模块1di收到的第一控制指令和第二控制指令中的任一者或两者指示不开启均衡模块时,该第一均衡模块1(^均不开启(S卩,关断),此时可以不对第一电池201进行均衡处理。
[0031]由于控制模块40端的输入/输出信号均为低压信号,而均衡模块端与电池直接连接,其内部流通的信号相对于控制模块40端的输入/输出信号来说是高压信号,因此,在控制模块40与各个均衡模块之间设置了隔离模块,该隔离模块可以使得输入端器件(S卩,控制模块40)和输出端器件(S卩,均衡模块)之间实现电气隔离但是通信连接,使得均衡模块可以直接受控制模块40的控制。该隔离模块可以是例如,可控硅输出光耦、三极管输出光耦、继电器输出光耦等。在本实用新型的一个可选的实施方式中,使用三极管输出光耦作为隔离模块,从而能够在对控制模块40与均衡模块之间进行电气隔离的同时,降低整个电池均衡装置的成本。不过应当理解的是,其他类型的用于对输入端器件和输出端器件进行电气隔离但通信连接的隔离模块也适用于本实用新型。
[0032]电池监测器30采集的N节电池的电压信号是模拟信号,而控制模块40能够识别和使用的是数字信号,因此,在本实用新型的一种可选的实施方式中,如图2所示,该电池监测器30可以包括处理单元301,用于对接收到的电压信号进行模/数转换,并将进行模/数转换后的电压信号传输至控制模块40。
[0033]此外,控制模块40传输至电池监测器30的均衡策略涵盖了针对全部N节电池的均衡策略,因此,电池监测器30中的处理单元301还可以用于对接收到的均衡策略进行解析,以得到针对各节电池的均衡策略,并根据解析出的均衡策略,向N个均衡模块发送第一组控制信号。
[0034]可选地,该电池监测器30可以包括第一通信接口 302,控制模块40可以包括第二通信接口401,其中,该第一通信接口302和该第二通信接口401可以为串行外设接口(SPI)。由此,电池监测器30与控制模块40之间可以通过SPI协议进行通信,从而可以减少信号接线数量,提高数据传输速率。
[0035]可选地,该电池监测器30可以包括第三通信接口 303;以及,本实用新型提供的用于电池管理系统的电池均衡装置还可以包括:N个第一二极管,与N节电池一一对应,每个第一二极管的正极用于连接相对应的电池的正极,每个第一二极管的负极与电池监测器30的第三通信接口 303连接。例如,如图2所示,N个第一二极管可以包括与第一电池20!对应的第一二极管60!至与第N电池20n对应的第一二极管60n。此外,示例地,第三通信接口 303可以包括与N个第一二极管一一对应的N个第一输入/输出端口(I/O端口),例如,如图2所示的第一输入/输出端口SOSi'SOSN,其中,每个所述第一二极管的负极与相对应的所述第一输入/输出端口连接。
[0036]图3是根据本实用新型的另一种实施方式提供的用于电池管理系统的电池均衡装置。如图3所示,可选地,本实用新型提供的用于电池管理系统的电池均衡装置还可以包括:N个稳压二极管,与N个第一二极管一一对应,每个第一二极管的正极经由相对应的稳压二极管连接相对应的电池的正极,其中,稳压二极管的正极与第一二极管的正极连接,稳压二极管的负极用于连接电池的正极。如图3所示,N个稳压二极管可以包括与第一电池连接的稳压二极管7(h至与第N电池20n对应连接的稳压二极管70N。
[0037]这里提供的N个稳压二极管与N节电池是一一对应的,目的是在N节电池中的任一节电流发生变化时,保证其电压基本不变,从而确保电池监测器30采集到的电池的电压信号的稳定性,并且保持第一二极管的正极端处于高电压水平。
[0038]可选地,N个第一二极管可以与N个均衡模块一一对应,并且,每个第一二极管的正极还与相对应的均衡模块连接。
[0039]示例地,控制模块40可以根据各节电池的电压信号,确定出的均衡策略为第一电池2(h需要均衡,其他电池不需要均衡。那么,电池监测器30可以在接收到这一均衡策略之后,通过第三通信接口 303向N个均衡模块发送第一组控制信号,其中,向第一均衡模块11发送的是用于指示开启均衡模块的第一控制指令,例如,为低电平的控制指令,向其他均衡模块发送的是用于指示不开启均衡模块的第一控制指令,例如,为高电平的控制指令。此时,与第一电池20ι对应的第一二极管60ι导通,以接通第一均衡模块1i与电池监测器30,而其他电池对应的第一二极管关断,使得相对应的均衡模块与电池监测器30之间断路。
[0040]图4是根据本实用新型的另一种实施方式提供的用于电池管理系统的电池均衡装置。如图4所示,可选地,每个均衡模块可以包括MOS管和电阻,其中,该MOS管的源极用于连接相对应的电池的正极,MOS管的漏极用于经由电阻连接相对应的电池的负极,该MOS管的栅极与相对应的第一二极管的正极连接。
[0041]在本实用新型的一个示例实施方式中,MOS管可以是P沟道型MOS管,当MOS管的栅极电压低于一电压阈值的情况下,该MOS管导通,使得均衡模块开启,以进行均衡处理。此夕卜,电阻的阻值范围可以例如是2 O Ω?1 O Ω。可以根据实际所需的电池均衡电流的大小,来选取合适阻值的电阻,其中,所需的电池均衡电流越大,选取阻值越小的电阻,而所需的电池均衡电流越小,选取阻值越大的电阻。
[0042]图5是根据本实用新型的另一种实施方式提供的用于电池管理系统的电池均衡装置的结构框图。如图5所示,可选地,本实用新型提供的用于电池管理系统的电池均衡装置还可以包括:N个第二二极管,与N个均衡模块--对应,并与N个隔离模块--对应,每个均衡模块可以经由相对应的第二二极管与相对应的隔离模块连接,其中,该第二二极管的正极与均衡模块连接,该第二二极管的负极与隔离模块连接。例如,如图5所示,N个第二二极管可以包括与第一均衡模块1di应连接的第二二极管SO1至与第N均衡模块1n对应连接的第二二极管80n。当隔离模块输出的是相对较低的电压信号时,对应的第二二极管导通,以使相应的均衡模块能够与控制模块40通信连接。
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