[实用新型]一种锂电池组均衡充放电保护电路及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂电池组技术领域，更具体地说，涉及一种锂电池组均衡充放电保护电路及系统。

背景技术

锂电池组由于具有体积小、质量轻、电压高、功率大、自放电少以及使用寿命长等优点，使其逐渐成为动力电池的主流。但是当锂电池组串联使用于动力设备中时，由于各单节锂电池间内部特性的不一致，会导致各节锂电池充、放电的不一致。当锂电池组出现过充电、过放电、放电电流过大或电路短路时，会使锂电池组温度上升，严重破坏锂电池组性能，导致电池寿命缩短。因此，为延长锂电池组使用寿命，需要一种锂电池组均衡充放电保护电路对锂电池组在充、放电时进行实时监控，提供过压、过流、温度保护，以实现锂电池组的各个单节锂电池之间的能量均衡。

目前锂电池组均衡充放电保护电路常用设计为集中均衡。其中，集中均衡是通过控制器控制继电器网络来切换均衡电路与不同单节锂电池相连，由均衡电路对单节锂电池组进行充放电保护。

虽然上述集中均衡设计的保护电路可以实现对单节锂电池的充放电保护，其硬件设备简单。但是由于其使用一个均衡电路，通过控制器控制继电器网络切换均衡电路和单节锂电池的连接关系，因此对继电器网络控制逻辑要求高，同时，每次只能对一个单节锂电池进行充放电保护，从而降低效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种锂电池组均衡充放电保护电路及系统，以解决现有电路对继电器网络控制逻辑要求高，且每次只对一个单节锂电池组进行充放电保护导致效率降低的问题。技术方案如下：

本实用新型提供一种锂电池组均衡充放电保护电路，包括：

控制器；

与所述控制器相连，用于采集所述锂电池组中单节锂电池的端电压的电压采集电路；

连接在所述控制器和锂电池组之间的均衡电路，其中，所述锂电池组的各个单节锂电池并联连接至少一个均衡电路，所述均衡电路包括两个保护电路，所述两个保护电路分别与所述单节锂电池并联连接。

优选地，所述控制器包括单片机；

所述电压采集电路包括模拟开关和差分放大器，所述模拟开关与所述单片机相连，所述差分放大器连接在所述模拟开关和所述单片机之间。

优选地，所述控制器和所述均衡电路之间连接有光电隔离电路。

优选地，所述控制器还连接有上位机。

优选地，所述保护电路包括二极管、电阻和NPN三极管；

所述二极管的阳极连接所述单节锂电池的正极，阴极连接所述电阻，所述电阻的另一端连接NPN三极管的集电极；

所述NPN三极管的发射极连接所述单节锂电池的负极，基极连接控制器的控制信号输出端。

本实用新型还提供一种锂电池组均衡充放电保护系统，包括锂电池组，还包括与所述锂电池组连接的上述锂电池组均衡充放电保护电路。

应用上述技术方案，锂电池组的各个单节锂电池并联连接至少一个均衡电路，所述均衡电路包括两个保护电路，所述两个保护电路分别与所述单节锂电池并联连接。电压采集电路采集单节锂电池的端电压，将所述端电压发送给控制器，再由所述控制器依据端电压对保护电路进行控制，以实现对单节锂电池的充放电保护，进而实现锂电池组的各个单节锂电池之间的能量均衡。与现有技术相比，控制器无需控制继电器网络，降低控制逻辑。同时，控制器可以一次实现对多个保护电路的控制，即实现对多节单节锂电池的充放电保护，提高效率。

更进一步地，单节锂电池并联连接多个均衡电路时，可以加快充放电保护速度，快速实现单节锂电池之间的能量均衡，延长锂电池组使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的锂电池组均衡充放电保护电路的一种结构示意图；

图2为本实用新型提供的锂电池组均衡充放电保护电路的另一种结构示意图；

图3为本实用新型提供的锂电池组均衡充放电保护电路的再一种结构示意图；

图4为本实用新型提供锂电池组均衡充放电保护电路中保护电路的电路图。

具体实施方式