[發明專利]被動均衡控制保護電路及大電流被動均衡控制保護電路

在審

• 申請號: 202110106455.1
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112688401A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 姚敦平;鄭岳軍
• 申請（專利權）人: 東莞市峰谷科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H9/02
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 黃焯輝

本發明涉及電池管理系統技術領域，尤其是指被動均衡控制保護電路及大電流被動均衡控制保護電路，其包括限流電阻、燈珠、均衡MOS管以及MOS管控制電路，電芯與所述限流電阻、燈珠、均衡MOS管相互連接在一起，所述MOS管控制電路與所述均衡MOS管的柵極連接。本發明的有益效果：使用LED燈珠替代均衡電阻，在均衡MOS管失效短路的情況下，也能保護電芯不至于過放電損壞，降低了損失；不需要使用散熱器，降低了成本；簡化了軟件控制邏輯；在需要加大均衡電流的應用場合，只需要再并聯一個或多個相同的均衡支路，也不用擔心均衡MOS管失效和散熱問題，簡化了設計，方便產品快速上市使用。

技術領域

本發明涉及電池管理系統技術領域，尤其是指被動均衡控制保護電路及大電流被動均衡控制保護電路。

背景技術

鋰電池儲能電池組通常由多個電芯串聯構成，串聯越多其對電芯的一致性要求也越高，這樣才能充分發揮出電池組的容量性能。針對此需求，各種基于均衡控制的BMS應運而生，主要分為兩大類，被動均衡和主動均衡。被動均衡因其電路結構簡單、易于控制、低成本，已被各大電池管理芯片廠商集成在芯片內，應用十分廣泛。

主流的被動均衡方案其均衡支路由均衡電阻和均衡MOS管構成，該支路并聯在電芯兩端，當串聯電池組內電芯需要均衡時，該支路均衡MOS管導通，均衡電阻并聯在電芯兩端，消耗電芯富余電量，使得電池組內各電芯容量趨于一致。均衡結束，電池管理芯片控制均衡MOS管截止關斷，均衡支路與電芯斷開，不再消耗電池電量。這就要求均衡MOS管具備很高的可靠性，耐電壓、電流沖擊，靜電防護等。當均衡MOS管損壞時，MOS管漏級、源級直通，均衡電阻一直并聯在電芯兩端，持續消耗電芯電量，最終導致電芯過放損壞。也有廠家增加被動均衡電路失效檢測電路，但是只要均衡MOS管失效，并不能斷開均衡支路，需要安排人員及時維護，否則還是會導致電芯過放損壞。被動均衡屬于能耗型，如圖3所示，通過電阻發熱消耗電芯電量，這樣需要選擇合適功率的電阻與合理的PCB布局，甚至增加散熱器，從而控制溫升在允許范圍，這樣復雜度和成本都更高了。

發明內容

本發明針對現有技術的問題提供被動均衡控制保護電路及大電流被動均衡控制保護電路。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明提供了一種被動均衡控制保護電路，包括限流電阻、燈珠、均衡MOS管以及MOS管控制電路，電芯與所述限流電阻、燈珠、均衡MOS管相互連接在一起，所述MOS管控制電路與所述均衡MOS管的柵極連接。

其中，所述限流電阻為限流電阻R4，所述燈珠為LED1，所述均衡MOS管為MOS管Q2，電芯的正極BAT+與所述限流電阻R4的一端連接，所述限流電阻R4的另一端與LED1的陽極連接，所述LED1的陰極與MOS管Q2的漏極連接，電芯的負極BAT-與MOS管Q2的源極連接，所述MOS管控制電路包括電池管理芯片，所述MOS管Q2的柵極與電池管理芯片的均衡控制腳EQ連接。

其中，所述被動均衡控制保護電路還包括電阻R5和電阻R6，所述電阻R5的一端與MOS管Q2的柵極以及電阻R6的一端連接，所述電阻R5的另一端與電池管理芯片的均衡控制腳EQ連接，所述電阻R6的另一端與MOS管Q2的源極和電芯的負極BAT-連接。

其中，所述限流電阻為限流電阻R4，所述燈珠為LED1，所述均衡MOS管為MOS管Q2，電芯的正極BAT+與所述LED1的陽極連接，所述LED1的陰極與限流電阻R4的一端連接，所述限流電阻R4的另一端與MOS管Q2的漏極連接，電芯的負極BAT-與MOS管Q2的源極連接，所述MOS管控制電路包括電池管理芯片，所述MOS管Q2的柵極與電池管理芯片的均衡控制腳EQ連接。

其中，所述被動均衡控制保護電路還包括電阻R5和電阻R6，所述電阻R5的一端與MOS管Q2的柵極以及電阻R6的一端連接，所述電阻R5的另一端與電池管理芯片的均衡控制腳EQ連接，所述電阻R6的另一端與MOS管Q2的源極和電芯的負極BAT-連接。