[發明專利]一種串聯電池組中單體電池極性自動切換電路

在審

• 申請號: 202011127383.0
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112332476A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李曉東;魯濤;王亞輝;萬偉雄;王振亞
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 弓長

本發明公開了一種串聯電池組中單體電池極性自動切換電路，于，包括有單體電池，所述單體電池的兩端均電性連接有自動開關切換線路，單體電池兩端通過各自的自動開關切換線路電性連接有DMOS自動極性切換電路，所述DMOS自動極性切換電路電性連接有超級電容。本發明在超級電容與串聯電池組的節點之間加入一組由DMOS構成的自動極性切換電路，減少了超級電容與串聯電池組的節點之間的線路根數，只需要原來一半的線路根數就可達到同樣的效果，大大降低了成本與線路復雜程度，簡化了控制程序邏輯，同時提高串聯電池組均衡充放電的安全可靠性與靈活性。

技術領域

本發明屬于電源轉換技術領域，涉及一種串聯電池組中單體電池極性自動切換電路。

背景技術

現如今，新能源汽車越來越普及，但是新能源汽車本身也存在著些許問題，其中新能源汽車的一大問題是電池的充電均衡問題問題，新能源汽車的蓄電池是由多個串聯電池組并聯組成，而對于一組串聯電池組中的單體電池進行充放電時，串聯電池之間節點需連接至一個公共超級電容進行能量均衡。每個節點對于相鄰兩個單體電池而言一個為正極，另一個則為負極。為了保證每節電池充放電時超級電容兩端的極性不發生錯誤，常規電路中往往采用了兩倍于電池節數的電池線路進行多次切換，大大增加了成本和線路復雜程度，對于控制程序邏輯的編寫也過于繁瑣。

發明內容

本發明的目的是提供一種串聯電池組中單體電池極性自動切換電路，解決了現有技術中存在的新能源汽車的蓄電池的電池線路復雜，控制程序邏輯的編寫繁瑣的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種串聯電池組中單體電池極性自動切換電路，包括有單體電池，單體電池的兩端均電性連接有自動開關切換線路，單體電池兩端通過各自的自動開關切換線路電性連接有DMOS自動極性切換電路，DMOS自動極性切換電路電性連接有超級電容。

本發明的特點還在于：

自動開關切換線路包括有1個電阻與1個光耦繼電器，單體電池的兩端線路BT0連接至光耦繼電器U0內光三極管的集電極，光耦繼電器U0內光三極管的發射極連接至CAP A端口，控制芯片IO口S0引腳連接至光耦繼電器U0內發光二極管的陰極，3.3V電源經過限流電阻R1連接至光耦繼電器U0內發光二極管的陽極，其余線路順次按照以上方式連接；BT0、BT2、BT4、BT6、BT8、BT10、BT12通過光耦繼電器U0、U2、U4、U6、U8、U10、U12并聯連接至CAP A端，BT1、BT3、BT5、BT7、BT9、BT11通過光耦繼電器U1、U3、U5、U7、U9、U11并聯連接至CAP B端。

光耦繼電器的控制端電性連接有控制芯片。

控制芯片的控制程序具體按照以下步驟實施實施：

步驟1、檢測各個單體電池電量；

步驟2、根據步驟1的結果選擇需要進行充放電的單體電池；

步驟3、根據步驟2結果進行單體電池切換。

DMOS自動極性切換電路包括有四個雙通道MOS管，四個所述雙通道MOS管其中一對是P溝道的雙通道DMOS-P管Q1與Q2，另一對是N溝道的雙通道DMOS-N管Q3與Q4，CAP A端與Q1的Pin_1相連、經過R5與Q2的Pin_2Pin_4相連、經過R2與Q3的Pin_2Pin_4相連、經過R4與Q3的Pin_1Pin_3相連、經過R7與Q4的Pin_1Pin_3相連、經過R8與Q4的Pin_2Pin_4相連、與Q4的Pin_7Pin_8相連；CAP B端經過R1與Q1的Pin_2Pin_4相連、與Q2的Pin_1相連、與Q3的Pin_7Pin_8相連、經過R3與Q3的Pin_1Pin_3相連、經過R4與Q3的Pin_2Pin_4相連、經過R6與Q4的Pin_2Pin_4相連、經過R8與Q4的Pin_1Pin_3相連；Q1與Q2的Pin_5、Pin_6、Pin_7、Pin_8相連接，Q1與Q2的Pin_3并聯至PE A端，Q3與Q4的Pin_5Pin_6并聯至PE B端。