[實(shí)用新型]一種電池組用的均衡檢測電路、集成電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220568661.4
• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN217335136U
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任寓琦
• 申請（專利權(quán)）人: 任寓琦
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42;H01M10/44
• 代理公司: 廣州海心聯(lián)合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44295
• 代理人: 莫成龍

本實(shí)用新型公開了一種電池組用的均衡檢測電路，涉及電子技術(shù)。包括整組分壓結(jié)構(gòu)以及多個與單體電池B_n輸出端一一對應(yīng)連接的單體分壓結(jié)構(gòu)、共地轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、比較器U_n2；所述單體分壓結(jié)構(gòu)的輸入端與單體電池B_n的輸出端連接，所述整組分壓結(jié)構(gòu)的輸入端與電池組的輸出端連接，且所述整組分壓結(jié)構(gòu)中設(shè)有多個與單體電池B_n一一對應(yīng)的輸出接口；所述共地轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的輸入端和與其對應(yīng)的輸出接口連接，所述共地轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的輸出端與比較器U_n2的輸入端連接。本實(shí)用新型還公開了一種電池組用的均衡集成電路。本實(shí)用新型避免了采用MCU以及復(fù)雜的混合信號集成電路導(dǎo)致電路占用面積大、成本高的問題；在保證均衡控制功能的前提下極大地降低了成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)，更具體地說，它涉及一種電池組用的均衡檢測電路、集成電路。

背景技術(shù)

隨著新能源技術(shù)的逐漸成熟與市場推廣，從電動汽車到無人機(jī)，從電動工具到小家電，越來越多的設(shè)備采用鋰電池組供電。鋰電池通常以串聯(lián)、并聯(lián)等方式成組。由于制造工藝以及應(yīng)用工況的差異，單體電池間會存在電壓、容量、內(nèi)阻、自放電率等特性的不一致，這種不一致性會隨循環(huán)次數(shù)增加而加大，進(jìn)而加速電池老化和性能衰減，甚至產(chǎn)生熱失控風(fēng)險(xiǎn)。目前普遍采用均衡技術(shù)來改善單體電池間的不一致性、提升電池組可用充放電容量并延長電池壽命，以改善電池成組后的性能及安全特性，其中部分技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。另外，均衡硬件受體積、成本及可靠性等約束，集成于電氣系統(tǒng)時(shí)，還需滿足體積小、成本低、均衡速度快、可靠性高等性能要求。

在電池組中，對于一些均衡電路及均衡策略而言，判定電池組中任一單體電壓是否高于整組單體平均電壓是其控制關(guān)鍵。例如，

(1)型號為HY2213的芯片是常見的被動均衡控制芯片，其通過監(jiān)測單體電壓是否達(dá)到過充標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行均衡。但其缺點(diǎn)在于，其判斷是否均衡的依據(jù)是過充電壓，即只有在充電即將充滿時(shí)才能進(jìn)行均衡。

(2)型號為ETA3000的芯片是常見的多電感式主動均衡芯片，其通過檢測并比較相鄰兩單體電壓并對此進(jìn)行均衡。然而，受到精度限制，在多串聯(lián)數(shù)的電池組中即使均衡完成，頭尾兩單體電壓也可能存在很大差異。

(3)型號為bq76PL536、MAX17830、LTC6802-2等這類芯片。這類芯片功能十分強(qiáng)大，不僅能檢測各單體電壓并輸出相關(guān)數(shù)字信號，也可以輸出以各單體為參考地的控制信號，用于控制主動或被動均衡的使能。然而這類芯片往往較為昂貴。而且，其并不能比較某單體電壓與整組單體平均電壓。此外，其內(nèi)部用到了多路復(fù)用器(MUX)，無法同時(shí)對所有單體的電壓進(jìn)行測量，若將整串電池電壓遍歷可能需要10ms之久。這類芯片往往供多串鋰電池組使用，若電池組串?dāng)?shù)無法被單個芯片適配的最大電池串?dāng)?shù)整除，則會造成芯片資源的浪費(fèi)。

總的來說，不管上述的哪種芯片，在實(shí)現(xiàn)電池組均衡的過程中，其并不能獨(dú)立完成比較電池組中某單體電壓與整個電池組的均值電壓。而且，上述的HY2213、ETA3000芯片均無法實(shí)現(xiàn)判定任一單體電壓是否高于均值電壓并以此為依據(jù)進(jìn)行均衡。上述的bq76PL536、MAX17830、LTC6802-2等芯片若要實(shí)現(xiàn)比較，則需要外部MCU的參與。這樣不僅容易造成芯片資源的浪費(fèi)，還不利于均衡電路的整體集成，難以降低成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電池組用的均衡檢測電路、集成電路，實(shí)現(xiàn)了對電池組中任一單體電池電壓與電池組的整組單體平均電壓作比較，避免了采用MCU以及復(fù)雜的混合信號集成電路導(dǎo)致電路占用面積大、成本高的問題，在保證均衡控制功能的前提下極大地降低了成本。