电池组被动均衡系统的制作方法

本发明属于二次电池技术领域，尤其涉及一种电池组被动均衡系统。

背景技术：

电池组是由多个电性连接的单体电池组成，由于电池内部差异或者外界环境不同导致电池组中的某个(或者某些)单体电池的电量与其它大多数单体电池的电量存在差异，经过多次充放电循环后，差异会越来越大从而使单体电池之间的电压发散越来越大，产生电量不平衡，进而对电池组的使用性能产生效率低、寿命短等不良影响。

目前，通常采用被动均衡的方法来实现电池组的整体均衡，即将电池组中电量较多的单体电池消耗掉多余电量，但是均衡时会引起电路温度升高，并且在温度过高时导致均衡电路损坏。所以，为了确保均衡电路的稳定，一般将均衡电流控制在较小值，致使被动均衡电路不能发挥最大功能，鉴于此，实有必要提供一种电池组被动均衡系统以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明提出一种电池组被动均衡系统，不仅能够提升被动均衡电路的稳定性，还能够提高均衡电流从而充分发挥被动均衡电路的功能。

本发明提供的一种电池组被动均衡系统，包括串并联形成电池组的多个单体电池、多个与所述多个单体电池一一对应组成放电回路的电量均衡模块、多个与所述多个电量均衡模块一一对应并用来监测对应的电量均衡模块的放热量的温度探测模块、以及电池管理模块；所述电池管理模块分别与每个单体电池、每个电量均衡模块及每个温度探测模块相连接，所述电池管理模块用于判断出需要进行放电均衡的单体电池并向与需要进行放电均衡的单体电池对应的电量均衡模块输入均衡信号，同时启动对应的温度探测模块，并根据所述温度探测模块反馈的温度调节输向对应的电量均衡模块的均衡信号；当所述温度探测模块反馈的温度低于预设值时，所述电池管理模块通过调整所述均衡信号来增大对应的电量均衡模块的平均放电效率；当所述温度探测模块反馈的温度高于预设值时，所述电池管理模块通过调整所述均衡信号来降低对应的电量均衡模块的平均放电效率。

在一个优选实施方式中，所述均衡信号为具有一定占空比的pwm信号，当所述温度探测模块反馈的温度低于预设值时，所述电池管理模块增大输向对应的电量均衡模块的pwm信号的占空比；当所述温度探测模块反馈的温度高于预设值时，所述电池管理模块减小输向对应的电量均衡模块的pwm信号的占空比。

在一个优选实施方式中，每个电量均衡模块包括三极管及与所述三极管的发射极相连接的均衡电阻；所述三极管的集电极与对应一个单体电池的一个电极端电性连接，发射极通过对应的均衡电阻与该单体电池的另外一个电极端电性连接，基极与所述电池管理模块相连接并被输入所述均衡信号。

在一个优选实施方式中，每个电量均衡模块包括的所述均衡电阻的数量为两个，所述两个均衡电阻的阻值相等并且相互并联。

在一个优选实施方式中，每个温度探测模块设置于对应一个电量均衡模块的两个均衡电阻之间。

在一个优选实施方式中，所述温度探测模块包括温度传感器。

本发明提供的电池组被动均衡系统通过所述电量均衡模块将电池组中电量较多的单体电池的多余电量消耗掉，并且在电量消耗过程中，通过所述温度探测模块监测所述电量均衡模块是否存在产生热量过多的现象，极大的提高了所述电量均衡模块的安全性。同时，相比于现有技术，所述电量均衡模块不再需要为了确保稳定性而将均衡电流控制在较小值，在所述温度探测模块3的监测下，所述电量均衡模块可以设定一个更大的均衡电流，来充分发挥所述电量均衡模块的均衡功能。

【附图说明】

图1为本发明提供的电池组被动均衡系统的原理框图。

【具体实施方式】

请参阅图1，本发明提供一种电池组被动均衡系统，包括串并联形成电池组的多个单体电池1；多个与所述多个单体电池1一一对应组成放电回路的电量均衡模块2；多个与所述多个电量均衡模块2一一对应并用来监测对应的电量均衡模块2的放热量的温度探测模块3；以及电池管理模块4。

具体的，所述电池管理模块4分别与每个单体电池1、每个电量均衡模块2及每个温度探测模块3相连接。所述电池管理模块4用于判断出需要进行放电均衡的单体电池1并向与需要进行放电均衡的单体电池1对应的电量均衡模块2输入均衡信号，同时启动对应的温度探测模块3。可以理解的，所述电池管理模安快4能够检测每个单体电池1的电压及电量，并根据电量来判断需要进行放电均衡的单体电池1。

进一步的，所述电池管理模块4还能够根据所述温度探测模块3反馈的温度调节输向对应的电量均衡模块2的均衡信号，当所述温度探测模块3反馈的温度低于预设值时，所述电池管理模块4通过调整所述均衡信号来增大对应的电量均衡模块2的平均放电效率；当所述温度探测模块3反馈的温度高于预设值时，所述电池管理模块4通过调整所述均衡信号来降低对应的电量均衡模块2的平均放电效率。

可以理解的，多个单体电池1串并联形成电池组后被作为一个整体进行使用，但是不可避免的，由于电池内部差异或者外界环境的不同导致电池组中的某个(或者某些)单体电池1的电量与其它大多数单体电池1的电量存在差异，经过多次充放电循环后，差异会越来越大从而产生电量不平衡，因而对电池组的整体使用性能产生不良的影响。

本发明提供的电池组被动均衡系统通过所述电池管理模块4将与大多数单体电池1相比，电量更多的某个(或者某些)单体电池1的多余电量通过对应的电量均衡模块2消耗掉，并且在电量消耗过程中，通过对应的温度探测模块3来监测处于消耗电量过程中的电量均衡模块2是否存在产生热量过多的现象，从而起到保护作用。

需要说明的是，所述温度探测模块3的存在能够确保对应的电量均衡模块2不会因为温度过高而损坏，极大的提高了所述电量均衡模块2的稳定性。同时，所述电量均衡模块2不再需要为了避免温度过高而将均衡电流控制在较小值，在对应的温度探测模块3的监测下，所述电量均衡模块2可以设定一个更大的均衡电流，来充分发挥所述电量均衡模块2的均衡功能，即提高所述电量均衡模块2的平均放电效率。例如，现有技术中的均衡电流一般被设定为100ma，本发明提供的电池组被动均衡系统可设定超过300ma的均衡电流。

在一个实施例中，所述均衡信号为具有一定占空比(例如50％)的pwm信号，当所述温度探测模块3反馈的温度低于预设值时，所述电池管理模块4增大输向对应的电量均衡模块2的pwm信号的占空比，可以按照一定的步长增大，例如每5分钟增加5％的占空比；当所述温度探测模块3反馈的温度高于预设值时，所述电池管理模块4减小输向对应的电量均衡模块2的pwm信号的占空比，可以按照一定的步长减小，例如每5分钟减小5％的占空比。可以理解的，pwm即脉冲宽度调制，占空比是指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。

在一个实施例中，每个电量均衡模块2包括三极管21及与所述三极管21的发射极e相连接的均衡电阻22。所述三极管21的集电极c与对应一个单体电池1的一个电极端(例如单体电池1的正极端)电性连接，发射极e通过对应的均衡电阻22与该单体电池1的另外一个电极端(例如单体电池1的负极端)电性连接，基极b与所述电池管理模块4相连接并被输入所述均衡信号。可以理解的，所述电量均衡模块2的放电回路导通时，对应的单体电池1的电量通过均衡电阻22发热而消耗，提高pwm信号的占空比能够提高放电回路的导通时间，从而提高均衡电阻22的耗电量，也即所述电量均衡模块2的平均放电效率有所提高。

优选的，每个电量均衡模块2包括的所述均衡电阻22的数量为两个，所述两个均衡电阻22的阻值相等并且相互并联，设定两个并联的均衡电阻22有利于增大散热面积。在其它实施例中，所述均衡电阻22的数量还可以是1个、3个或者更多个。

优选的，每个温度探测模块3设置于对应一个电量均衡模块2的两个均衡电阻22之间，使所述温度探测模块3的测量更加快速准确。在一个实施例中，所述温度探测模块3包括温度传感器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施局限于这些说明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。