电池单体电阻能量消耗型均衡电路的制作方法

本发明涉及蓄电池充放电技术领域，尤其是涉及一种电池单体电阻能量消耗型均衡电路。

背景技术：

目前电池行业通用的pcb硬件加工要求非常高，如果出现器件虚焊、漏焊，器件本身质量问题时，会让均衡电阻处于不受控开启状态；

目前电池行业的通用电路不能实现较大电流的均衡，通用的均衡解决方案，在均衡电流大于100ma时，电压采集与驱动模块的直流驱动能力不足。

技术实现要素：

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的蓄电池的电池单体均衡解决方案，在均衡电流大于100ma时，电压采集与驱动模块的直流驱动能力弱的不足，提供了一种电池单体电阻能量消耗型均衡电路。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池单体电阻能量消耗型均衡电路，包括电池单体采集模块、n个串联的电池单体，n个均衡电路，n大于2；电池单体采集模块通过第1均衡电路至第n均衡电路分别与n个电池单体电连接；各个均衡电路结构均相同，第n均衡电路包括驱动电路和开关电路，所述开关电路包括功率开关管e2n、功率开关管e4n和均衡电阻rln，功率开关管e2n、均衡电阻rln和功率开关管e4n依次电连接，功率开关管e2n和功率开关管e4n分别与对应的电池单体的正极和负极电连接，功率开关管e2n和功率开关管e4n均与开关电路电连接。

本发明采用均衡mos复合驱动设计，功率驱动mos采用低成本小功率mos驱动设计，适用于集成ic采样的均衡功率扩展，能用低成本实现大功率mos等电池开关器件，解决了mos管时序竞争问题，使各个电池单体在充放电的时候，能够保证电压均衡。

作为优选，功率开关管e2n和功率开关管e4n分别为pmos和nmos；功率开关管e2n的d极与对应的电池单体的正极电连接，功率开关管e2n的s极与均衡电阻rln一端电连接，均衡电阻rln另一端与功率开关管e4n的d极电连接，功率开关管e4n的s极与对应的电池单体的负极电连接，功率开关管e2n和功率开关管e4n的g极均与开关电路电连接。

作为优选，功率开关管e2n和功率开关管e4n分别为pnp晶体管和npn晶体管。

作为优选，开关电路包括二极管d1n，电阻r1n，电阻r2n，电阻r7n，电阻r3n、电阻rx1n、电阻rx2n、电阻r5n，电阻r8n，电阻r9n，场效应管e1n、场效应管e3n和场效应管e5n。

场效应管e1n和场效应管e3n均为nmos或npn晶体管，场效应管e5n为pmos或pnp晶体管。

作为优选，二极管d1n的正极与电池单体采集模块电连接，二极管d1n的负极与电阻r1n一端电连接，电阻r1n另一端分别与电阻r2n一端、电阻r7n一端、场效应管e1n的g极和场效应管e3n的g极电连接。

作为优选，电阻r2n另一端与场效应管e1n的s极均接地；电阻r3n一端与场效应管e1n的d极电连接，电阻r3n另一端分别与功率开关管e2n的g极和电池单体采集模块电连接。

作为优选，电阻r7n另一端与场效应管e3n的s极均接地，场效应管e3n的d极与电阻rx2n一端电连接，电阻rx2n另一端分别与电阻rx1n一端和场效应管e5n的g极电连接，电阻rx1n另一端和场效应管e5n的d极均接bat+，场效应管e5n的s极与电阻r9n一端电连接，电阻r9n另一端分别与电阻r8n一端和场效应管e4n的g极电连接，电阻r8n另一端接地。

因此，本发明具有如下有益效果：低成本实现大电流充放电时，使蓄电池的各个电池单体电压均衡，降低了因为均衡驱动mos管的pcb工艺问题导致的均衡失效。

附图说明

图1是本发明的一种电路图。

图中：电池单体采集模块1、电池单体2、均衡电路3、驱动电路31、开关电路32。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例是一种电池单体电阻能量消耗型均衡电路，包括电池单体采集模块1、n个串联的电池单体2，n个均衡电路3；电池单体采集模块通过第1均衡电路至第n均衡电路分别与n个电池单体电连接；各个均衡电路结构均相同，第n均衡电路包括驱动电路31和开关电路32，开关电路包括功率开关管e2n、功率开关管e4n和均衡电阻rln，功率开关管e2n、均衡电阻rln和功率开关管e4n依次电连接，功率开关管e2n和功率开关管e4n分别与对应的电池单体的正极和负极电连接，功率开关管e2n和功率开关管e4n均与开关电路电连接。

功率开关管e2n和功率开关管e4n分别为pmos和nmos；功率开关管e2n的d极与对应的电池单体的正极电连接，功率开关管e2n的s极与均衡电阻rln一端电连接，均衡电阻rln另一端与功率开关管e4n的d极电连接，功率开关管e4n的s极与对应的电池单体的负极电连接，功率开关管e2n和功率开关管e4n的g极均与开关电路电连接。

开关电路包括二极管d1n，电阻r1n，电阻r2n，电阻r7n，电阻r3n、电阻rx1n、电阻rx2n、电阻r5n，电阻r8n，电阻r9n，场效应管e1n、场效应管e3n和场效应管e5n。

二极管d1n的正极与电池单体采集模块电连接，二极管d1n的负极与电阻r1n一端电连接，电阻r1n另一端分别与电阻r2n一端、电阻r7n一端、场效应管e1n的g极和场效应管e3n的g极电连接。

电阻r2n另一端与场效应管e1n的s极均接地；电阻r3n一端与场效应管e1n的d极电连接，电阻r3n另一端分别与功率开关管e2n的g极和电池单体采集模块电连接。

电阻r7n另一端与场效应管e3n的s极均接地，场效应管e3n的d极与电阻rx2n一端电连接，电阻rx2n另一端分别与电阻rx1n一端和场效应管e5n的g极电连接，电阻rx1n另一端和场效应管e5n的d极均接bat+，场效应管e5n的s极与电阻r9n一端电连接，电阻r9n另一端分别与电阻r8n一端和场效应管e4n的g极电连接，电阻r8n另一端接地。

本发明的工作过程如下：

蓄电池的各个电池单体充放电的时候，驱动电路驱动开关电路开启或关闭，均衡电阻消除相邻电池单体的压差，从而使各个电池单体的电压均衡；

当d1n处的i/o口输出为低电平时，e1n和e3n由于r2n和r7n下拉电阻的作用处于关断状态，此时，e5n由于电阻rx1n的上拉电阻作用也处于关断状态，e4n由于r8n下拉电阻的存在，也处于关断状态；e2n由于r3n上拉电阻的存在，也处于关断状态；

所以确保rln与电池单体cell的连接处于关断状态，不会消耗cell的能量；

当d1n处的i/o口输出为高电平时，e3n为导通打开，e5n的g极被拉低为低电平，e5n导通，e4n通过电阻r9n获得高电平，导通打开；e1n也获得高电平导通打开；此时，e1n把e2n的g极拉为低电平，使e2n处于导通状态，rln和电池单体cell并联，在rln上形成电流，消耗电池单体cell的能量。

本发明低成本实现大电流充放电时，使蓄电池的各个电池单体电压均衡，降低了因为均衡驱动mos管的pcb工艺问题导致的均衡失效。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。