[實用新型]電池管理系統被動均衡電路

有效

• 申請號: 201420695417.X
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN204243819U
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 馮毅思;陶一楓;張儒駿;周芳
• 申請（專利權）人: 上海航天電源技術有限責任公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;包姝晴

技術領域

本實用新型涉及新能源電池管理系統（BMS）的一項核心技術，特別涉及一種電池管理系統被動均衡電路。

背景技術

目前，現有電池管理系統的被動均衡電路均采用電池采樣芯片的自帶均衡控制引腳來控制Mosfet開關的通斷，電池組中每個單體電池的正極都經過一個Mosfet開關串聯一個小阻值的功率電阻再接回到單體電池的負極。電池管理系統周期性地檢測每個單體電池的電壓。為了保證整個電池組單體電池電壓的一致性，一旦發現某個或某些個單體電池的電壓超過允許的單體電池電壓最大值或超過電池組間允許的電壓差值最大值時，此單體電池所對應的Mosfet開關被閉合，其存儲的電能將在功率電阻上以熱能的形式被釋放，保證了所有電池電壓的一致性。但是，一旦電池采樣芯片的均衡控制引腳失控或是Mosfet開關被擊穿，都會造成Mosfet開關不能被關斷，進而導致此單體電池的被動均衡電路失控，直到此單體電池被過放，使其受到嚴重損害，甚至是無法修復。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提出一種新型的電池管理系統被動均衡電路，基于雙開關模式以保證該被動均衡電路簡單、實用、安全可靠。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是提供一種電池管理系統被動均衡電路，其中，單體電池、功率電阻、由電池電壓采樣芯片控制的第一Mosfet開關、由MCU控制芯片控制的第二Mosfet開關串聯，形成單體電池放電回路。

優選地，所述MCU控制芯片經由高低壓隔離芯片的數字隔離通道連接電池電壓采樣芯片，來向其發送控制第一Mosfet開關導通或斷開的指令。

優選地，所述MCU控制芯片的I/O引腳連接至隔離器件，來發送通過控制隔離器件導通或斷開而使與該隔離器件連接的第二Mosfet開關導通或斷開的信號。

優選地，在所述單體電池放電回路中，單體電池正極與第一Mosfet開關的漏極連接，該第一Mosfet開關的源極與第二Mosfet開關的漏極連接，該第二Mosfet開關的源極與功率電阻的一端連接，該功率電阻的另一端與單體電池的負極連接。

在現有電池管理系統被動均衡電路的基礎上，本實用新型保留由電壓采樣芯片均衡控制引腳控制的第一Mosfet開關，增加第二Mosfet開關與該第一Mosfet開關串聯，構成雙開關模式。由MCU控制芯片控制隔離器件的通斷，進而控制第二Mosfet開關的通斷。這種雙開關模式達到提高電池管理系統被動均衡電路的安全可靠性。

本實用新型的優勢在于，電池管理系統被動均衡電路具有雙Mosfet開關模式，并且開關通斷分別受控于不同的控制源，構成雙保險，電路結構簡單實用，安全可靠性高，?控制方式簡單。

附圖說明

圖1為本實用新型所述電池管理系統被動均衡電路的電路原理框圖。

圖中，第一Mosfet開關1，第二Mosfet開關2，功率電阻3，單體電池4，電池電壓采樣芯片5，數字隔離通道6，MCU控制芯片7，隔離器件8。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

如圖1所示，本實用新型所述電池管理系統被動均衡電路中，單體電池4、第一Mosfet開關1、第二Mosfet開關2、功率電阻3串聯形成單體電池放電回路。

即，單體電池4正極與第一Mosfet開關1的漏極連接，第一Mosfet開關1的源極與第二Mosfet開關2的漏極連接，第二Mosfet開關2的源極與功率電阻3的一端連接，功率電阻3的另一端與單體電池4的負極連接。

一MCU控制芯片7經由高低壓隔離芯片的數字隔離通道6，向電池電壓采樣芯片5發送指令；由電池電壓采樣芯片5的均衡控制引腳控制與之連接的第一Mosfet開關1的通斷。所述電池采樣芯片5測得的單體電池4的電壓，通過數字隔離通道6以SPI通信方式發送給MCU控制芯片7。

所述MCU控制芯片7的I/O引腳，控制一隔離器件8（例如，光耦）的通斷，進而控制與該隔離器件8連接的第二Mosfet開關2的通斷。

所述單體電池放電回路的工作條件是，第一Mosfet開關1和第二Mosfet開關2均被控制開通時，單體電池4通過功率電阻3放電；第一Mosfet開關1和第二Mosfet開關2均被控制關斷時，單體電池放電回路被切斷，停止放電。第一Mosfet開關1與第二Mosfet開關2構成的這種雙開關模式，很大程度地降低了單體電池放電回路中放電開關失控的概率，提高了電池管理系統被動均衡電路的安全可靠性。

盡管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應由所附的權利要求來限定。