一种电流可调整的电池恒流均衡电路的制作方法

本实用新型属于新能源电池管理技术领域，具体涉及一种电流可调整的电池恒流均衡电路。

背景技术：

电池在新能源汽车、储能等领域应用广泛，随着技术的发展，电池组的集成度和复杂度不断提高，对于电池组的安全性能和使用寿命均提出了较高的要求。由于电池生产工艺，老化一致性问题造成电池性能无法达到完全一致，在使用过程中这种不一致性会逐步叠加，表现为电池的可用容量及电压一致性较差，严重影响电池的高效、安全使用。

为缓解电池的不一致性问题，需要对电池进行均衡管理，目前市场上常用被动均衡技术。被动均衡采用一个恒定的电阻通过开关并联在电池两端，根据欧姆定律I＝U/R，随着电池电压的降低，均衡电流会逐渐变小，均衡效率就会变低，影响了均衡策略的分析和制定。因此提供一种恒定的均衡电流，并可以根据应用工况调整电流的均衡电路成为均衡技术需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种解决电池被动均衡中均衡电流不恒定的问题的电流可调整的电池恒流均衡电路。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种电流可调整的电池恒流均衡电路，包括电压检测控制电路、开关Q1、Q2和电阻R；所述电压检测控制电路包括电压输入端Vin+、 Vin-与输出控制端CS，所述电压输入端Vin+、Vin-与电池相连，所述电压检测控制电路输出控制端CS与Q1-2脚、Q2-1脚相连；所述开关Q1的1、3脚分别与电阻R和电池负极相连；所述开关Q2分别与电池正极、电阻R相连；所述电阻R与Q1-1脚、Q2-3脚和电池负极相连。

进一步，所述电压检测控制电路包括电压检测电路和输出控制电路；电压检测电路与电池正、负极相连，输出控制电路与开关Q1、 Q2相连。

进一步，所述开关Q1为设有控制端的开关；设有控制端的开关为三极管、MOS管、复合晶体管带控制端的器件，有控制端的开关为单个开关或多个开关串联，以组合成开关的不同恒定导通电压。

进一步，所述开关Q2为设有控制端的开关；设有控制端的开关为三极管、MOS管、复合晶体管有通流能力的带控制端器件，设有控制端的开关为单个开关或多个开关并联，以组合成开关的不同恒定过流能力。

进一步，所述均衡电阻R为具有耐压和过流能力的电阻，由单个电阻或多个电阻的串联或并联。

本实用新型的有益效果是：通过对电池电压采样处理，然后通过输出控制端CS控制开关Q2的控制端1，Q2导通后均衡电R上会产生一定的电压，R两端的电阻会控制Q1的控制端1，使Q1导通，通过调整Q1的导通电压值，固定的导通电压在电阻上可以产生恒定的均衡电流；通过调整均衡电阻的阻值，固定的导通电压也可以产生不相同的恒定均衡电流，整个电路结构简单，通过调整局部电路或者电路的参数即可以实现不同的恒流放电功能，通用性强，性价比高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图1为电池恒流均衡电路原理图；

附图2是导通电压调整的电池恒流均衡电路原理图；

附图3是控制开关并联的电池恒流均衡电路原理图；

附图4是均衡电阻串并联的电池恒流均衡电路原理图。

具体实施方式

附图1为本实用新型的一种具体实施例。该实用新型一种电流可调整的电池恒流均衡电路，包括电压检测控制电路、开关Q1、Q2和电阻R；所述电压检测控制电路包括电压输入端Vin+、Vin-与输出控制端CS，所述电压输入端Vin+、Vin-与电池相连，所述电压检测控制电路输出控制端CS与Q1-2脚、Q2-1脚相连；所述开关Q1的1、3 脚分别与电阻R和电池负极相连；所述开关Q2分别与电池正极、电阻R相连；所述电阻R与Q1-1脚、Q2-3脚和电池负极相连。

进一步，所述电压检测控制电路包括电压检测电路和输出控制电路；电压检测电路与电池正、负极相连，输出控制电路与开关Q1、 Q2相连。

进一步，所述开关Q1为设有控制端的开关；设有控制端的开关为三极管、MOS管、复合晶体管带控制端的器件，有控制端的开关为单个开关或多个开关串联，以组合成开关的不同恒定导通电压。

进一步，所述开关Q2为设有控制端的开关；设有控制端的开关为三极管、MOS管、复合晶体管有通流能力的带控制端器件，设有控制端的开关为单个开关或多个开关并联，以组合成开关的不同恒定过流能力。

进一步，所述均衡电阻R为具有耐压和过流能力的电阻，由单个电阻或多个电阻的串联或并联。

该实用新型一种电流可调整的电池恒流均衡电路，使用时参照附图1，该电路可以检测电池电压并可以恒定电流均衡电池，如图1所示，该电路包括电压检测控制电路、开关Q1、Q2和电阻R；电压检测控制电路包括电池电压检测电路、处理电路和输出控制电路，电压输入端Vin+、Vin-与输出控制端CS，所述电压输入端Vin+、Vin-与电池相连，输出控制端CS与Q1-2脚、Q2-1脚相连；开关Q1的1、3 脚分别与电阻R和电池负极相连；所述开关Q2分别与电池正极、电阻R相连；所述电阻R与Q1-1脚、Q2-3脚和电池负极相连，开关Q1 和Q2分别包含外围限流电路和稳定电路。

该电路的工作原理为：电压检测控制电路检测电池两端的电压并进行处理，当电压达到开启均衡条件时，电压检测控制电路的CS端输出高电平Ucs驱动开关Q2导通，Q2导通后Q2、R、电池Cell形成放电回路，均衡电流通过R消耗电池Cell能量，Q2的2-3脚间导通压降较小，R两端电压可驱动开关Q1导通，由器件自身特性Q1的驱动导通电压U1-3为恒定电压，把R两端的电阻钳位至U1-3，剩余电压施加在Q2的2-3端。根据欧姆定律I＝U1-3/R，式中U1-3和R均有固定值，因此电池以恒流I放电。

附图2给出了导通电压调整的电池恒流均衡电路原理图的原理图，与图1所不同的是，该电路R两端电压由两个开关的驱动控制端串联后的电压控制，每个开关驱动导通电压为U1-3，两个开关驱动端串联后R的端电压为2U1-3。根据欧姆定律I1＝2U1-3/R，式中U1-3 和R均有固定值，因此电池以恒流2I放电，放电电流固定且为原电流值的2倍。以此类推，n个开关的驱动控制端串联后R两端电压电压为nU1-3，放电电流为nU1-3/R＝nI，可以实现放电电流固定且可调的目的。

附图3给出了控制开关并联的电池恒流均衡电路原理图。与图1 所不同的是，该电路中与电阻串联的控制开关为两个开关的2-3端并联使用，可以满足电池的不同放电电流要求。

附图4给出了均衡电阻串并联的电池恒流均衡电路原理图。与图 1所不同的是，该电路中电阻是串并联结构，电阻串并联后均衡电阻的耐压值和功率值均发生变化，可以满足电池的不同放电电流要求。

由于图2、图3、图4中电压检测控制电路、开关Q1、开关Q2 的工作原理与图1相同，故不再赘述。

上述电流可调整的电池恒流均衡电路既可以用于电池的均衡，又可以用于超级电容、电池组、超级电容模组，电路充分利用器件自身的特性，通过调整电路组成和参数即可实现不同的恒流放电功能，电路简单实用，安全可靠，性价比高，通用性强。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。