[發明專利]一種具有安全機制的電池組均衡電路

在審

• 申請號: 202110295852.8
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113162142A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 張明艷;劉彩秋;鄒玉峰
• 申請（專利權）人: 力神動力電池系統有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 徐金生

本發明公開了一種具有安全機制的電池組均衡電路，電池組包括多個串聯的單體電池；該電路包括多個均衡電路、MCU模塊和電源模塊；每個單體電池分別與一個均衡電路相對應連接；每個均衡電路分別包括一個均衡開關回路、一個均衡控制回路和一個均衡檢測回路；對于每個均衡電路，均衡開關回路分別與單體電池B的正極端和負極端相連接，以及分別與均衡控制回路和均衡檢測回路相連接；均衡控制回路和均衡檢測回路相連接；均衡控制回路和均衡檢測回路，分別與MCU模塊相連接；均衡檢測回路，與電源模塊相連接；MCU模塊和電源模塊相連接。本發明能夠通過硬件控制電路，降低均衡電路的失效概率，提高均衡電路的可靠性，降低安全事故的發生概率。

技術領域

本發明涉及電池管理技術領域，特別是涉及一種具有安全機制的電池組均衡電路。

背景技術

電池管理系統(Battery Management System，以下簡稱BMS)是電池保護裝置，也是電池與負載終端的橋梁，用于根據在線監測的電池實際使用狀態，來為電池提供過充、過放、過溫等保護功能，確保電池被安全使用。目前，電池管理系統BMS在電動汽車、通信基站、機器人、消費類電子產品等諸多領域，被廣泛應用。

在實際電池應用中，通常會采用多個單體電池串聯形成電池組，來為負載提供電能，但是，由于單體電池性能并不是絕對一致的，因此容易出現單體電池之間的電量存在差異的情況，如果這個差異嚴重，就會導致電量較低的單體電池不能被充滿或者總是最先進入過放電狀態，以及導致電量較高的單體電池總是最先進入過充電狀態，這樣，不但會減少電池組的循環使用壽命，而且還會因為頻繁的過充電和過放電而引發安全事故，因此，在電池管理系統BMS中，就需要采用均衡電路，來減小單體電池之間的電量差異或者維持電量差異不再繼續增大，以求盡量延長電池組的整體循環使用壽命，降低安全事故的發生幾率。

目前，在現有被動均衡技術方案中，電池組中每個單體電池分別對應配置一個均衡電路，根據均衡控制策略，只由軟件控制相應均衡電路的通斷，這個技術方案，存在以下的技術問題：

第一，當多個相鄰的均衡電路同時開啟時，其中位置最低的那個均衡開關電路(即最靠近電池組負極端的那個單體電池所連接的均衡開關電路)中的開關管，會因為承受與之依次相鄰的位置較高的幾個單體電池電壓之和，這個電壓之和可能會超過開關管的最高規格值，因而被高壓擊穿，失效率比較高；

第二，由于均衡電阻的發熱量比較大，當相鄰的幾個均衡電路同時開啟時，會發生熱量積聚現象，從而導致軟件需要頻繁控制均衡電路的通斷，以減少熱量積聚，這樣就降低了對電池的均衡效果，甚至不能起到良好的均衡作用；

因此，迫切需要開發出一種電路，能夠有效地提高均衡電路的可靠性和對電池的均衡效果，降低安全事故的發生概率。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的技術缺陷，提供一種具有安全機制的電池組均衡電路。

為此，本發明提供了一種具有安全機制的電池組均衡電路，電池組包括多個串聯的單體電池B；

該電池組均衡電路，包括多個均衡電路、MCU模塊和電源模塊；

其中，每個單體電池B，分別與一個均衡電路相對應連接；

每個均衡電路，分別包括一個均衡開關回路、一個均衡控制回路和一個均衡檢測回路；

對于每個均衡電路，均衡開關回路分別與單體電池B的正極端和負極端相連接，以及分別與均衡控制回路和均衡檢測回路相連接；

均衡控制回路和均衡檢測回路相連接；

均衡控制回路和均衡檢測回路，分別與MCU模塊相連接；

均衡檢測回路，與電源模塊相連接；

其中，MCU模塊和電源模塊相連接。