[發明專利]電池組均衡控制電路及電源芯片

有效

• 申請號: 202011394700.5
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112217263B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 池偉;李瑞平;劉彬;許錦龍
• 申請（專利權）人: 上海芯龍半導體技術股份有限公司南京分公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

本發明公開了一種電池組均衡控制電路及電源芯片，電池組在時序的控制下，交互充放電，以實現每一個電池在短時間內充電和放電，從而起到電池修復的作用。本發明提供的電源芯片可用以對多串電池組時的級聯應用，在N串電池應用中，共需要N?1顆電源芯片，電能可以在相鄰的兩串電池中轉移。

技術領域

本發明涉及電源芯片技術領域，具體涉及一種電池組均衡控制電路及電源芯片。

背景技術

可充電電池由于可以重復利用，對環境相對友好，長期成本較低，受到越來越多人的青睞。但可充電電池對充、放電都有著很高的要求，過充、過放都會對電池的壽命造成非常大的影響，同時電池淘汰也會造成一定的環境的壓力。

當電池串聯為電池組時，受到電池一致性影響、電池初始狀態的影響，對多串電池充電或放電時，如果不加干預，不可避免的會出現個別的電池出現過充或過放。解決這一問題的方法就是均衡，均衡分為主動均衡和被動均衡。被動均衡是用電阻器件，對電壓過高的電池進行放電，放電過程中，電能以熱量的方式消耗掉；缺點是一方面造成了能量的損失，另一方面均衡的電流無法做大（均衡電流大，損耗的功率大，損耗產生的熱量無法及時散出，影響電池可靠性）。主動均衡是用其他的方式（DC-DC、電容充放電等）將電壓過高的電池中的能量轉移到電壓低的電池中，在轉移過程中，能量損失較小，故可以實現大電流的均衡，解決被動均衡的主要缺點。電池經過一定次數的充放電，電池的極板會出現極化的現象，極化一方面會出導致電池的容量下降，另一方面還存在安全隱患。對于極化問題，一般可以通過脈沖充放電進行去極化，恢復部分損失的容量，同時實現延長電池組的壽命。

有鑒于此，需要提供一種電池組均衡控制電路，該控制電路既能實現對電池組均衡，又能使電池組脈沖充放電，進而解決電池電壓一致性問題和電池極化問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種電池組均衡控制電路，電池組在時序的控制下，交互充放電，以實現每一個電池在短時間內充電和放電，從而起到電池修復的作用。

根據本發明的一方面提供一種電池組均衡控制電路，所述電池組均衡控制電路包括：第一電池，所述第一電池負極接地；第二電池，所述第二電池的負極與所述第一電池的正極連接；第一充放電模塊，所述第一充放電模塊耦接所述第一電池；第二充放電模塊，所述第二充放電模塊耦接所述第二電池；控制模塊，所述控制模塊通過第一開關連接所述第一充放電模塊，所述控制模塊通過第二開關連接所述第二充放電模塊，所述第一開關與所述第二開關為非同時打開；其中，所述第一充放電模塊和所述第二充放電模塊分別交替充電和放電；所述第一開關包括第一功率管，所述第一功率管的柵極連接所述控制模塊，所述第一功率管的漏極、源極分別連接第一充放電模塊的第一端和第一充放電模塊的第二端；所述第二開關包括第二功率管，所述第二功率管的柵極連接所述控制模塊，所述第二功率管的漏極、源極分別連接第二充放電模塊的第一端和第二充放電模塊的第二端；所述控制模塊包括：邏輯控制器、第一功率管驅動器以及第二功率管驅動器；所述邏輯控制器通過所述第一功率管驅動器與所述第一功率管的柵極連接，所述邏輯控制器用以控制所述第一功率管的導通或截止；所述邏輯控制器通過所述第二功率管驅動器與所述第二功率管的柵極連接，所述邏輯控制器用以控制所述第二功率管的導通或截止。

進一步地，所述第一充放電模塊包括：第一電容以及第一線圈；所述第一電容的第一端連接所述第一電池的正極，所述第一電容的第二端分別連接所述第一電池的負極以及接地；所述第一線圈的第一端分別連接所述第一電池的正極以及所述第一電容的第一端，所述第一線圈的第二端連接所述第一功率管的漏極。

進一步地，所述第二充放電模塊包括：第二電容以及第二線圈；所述第二電容的第一端連接所述第二電池的正極，所述第二電容的第二端分別連接所述第二電池的負極、所述第一電池的正極、所述第二功率管的源極以及所述第一充放電模塊；所述第二線圈的第一端分別連接所述第二電池的正極以及所述第二電容的第一端，所述第二線圈的第二端連接所述第二功率管的漏極。