[实用新型]一种适用于梯次电池组管理的低成本大电流被动均衡电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电池组管理领域，尤其涉及梯次电池组管理系统的被动均衡电路。

背景技术

随着全球能源紧缺以及大气污染的日益严重，越来越多的国家高度重视新能源汽车的研发、应用及推广。作为新能源汽车的主要动力来源——动力锂电池，其续航容量不满标称容量的80％则退役，若直接报废则浪费非常严重，因此对动力电池的梯次利用得到有关政府的高度重视。

在梯次电池的使用过程中，由于电池的个体差异、温度差异、特性曲线不一致等原因造成梯次电池较新电池端电压出现更为严重的不平衡，使得电池组在充放电阶段更容易出现过充电和过放电等现象，并且随着时间的推移，这种现象在逐渐加剧，最终可能损坏电池。为解决该问题，电池管理系统应具有更高均衡能力的均衡电路来提高梯次电池之间的一致性，延长梯次电池组的使用寿命。

目前电池组的均衡方法主要分为两类：主动均衡和被动均衡。主动均衡:采用能量转移的方式，把能量从能量高的单体电池转移到能量低的单体电池。此种方法节能降耗，但是控制电路复杂、体积大、成本高。被动均衡：采用能量损耗的方法，即把能量高的单体电池连接在电阻上，以热能的形式消耗掉。被动均衡损耗较大，但是控制简单、容易实现、成本低、相对稳定而得到广泛的应用。目前最常见的是集成的均衡芯片，虽然它的体积小、集成化，但是它的均衡电流比较小，不能满足现在市场(梯次电池组)均衡的要求，因此出现了采用N型沟道MOS管组成被动均衡电路。但是每个MOS管栅极驱动电压都未采用同一参考电压，导致各个MOS管之间需要加入隔离器件，增加了成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种适用于梯次电池组管理的低成本大电流被动均衡电路，旨在解决现有均衡电路中出现的均衡电流小、各个电子开关之间需要进行电源隔离的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的，一种适用于梯次电池组管理的低成本大电流被动均衡电路，所述电池组包括若干串联连接的单体电池，被动均衡电路包括中央控制单元以及与每一单体电池相对应连接的若干电压采集单元和均衡放电电路单元；所述电压采集单元与每一单体电池一一相对应连接，电压采集单元利用差分放大电路对单体电池进行电压采集，并将采集到的电压信息传送给中央控制单元；所述均衡放电单元与每一单体电池一一相对应连接，所述中央控制单元根据电压采集单元采集到的电压信息控制相对应的单体电池是否进行放电。

进一步，所述均衡放电单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、三极管和MOS管；所述MOS管的源极都与相对应的单体电池的正极相连，所述MOS管的漏极通过所述的第一电阻与相对应的单体电池的负极相连，MOS管的栅极通过第二电阻与相对应的单体电池的正极相连，三极管的集电极通过第三电阻与相对应的MOS管的栅极相连，三极管的基极通过第四电阻与中央控制单元对应的输出端相连，所述的第五电阻连接于中央控制单元相应的输出端与参考地之间，三极管的发射极与参考地相连。

进一步，所述的三极管为NPN型三极管，所述的MOS管为P型沟道MOS管。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的有益技术效果：

一方面，被动均衡电路采用MOS管组成的放电电路，不仅均衡电流大，满足市场的需要，而且通过选择不同参数的MOS管，可设计不同均衡电流大小的均衡电路；另一方面，被动均衡电路采用P型沟道的MOS管，栅极驱动通过巧妙的设计，使所有的MOS管能在满足驱动的前提下，还能采用统一参考电压，无需增加隔离器件，节约成本。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1是本实用新型提供的一种适用于梯次电池组管理的低成本大电流被动均衡电路结构框图；

图2是本实用新型提供的均衡放电单元的具体结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面将结合本附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1所示为本发明的一个适用于梯次电池组管理的低成本大电流被动均衡电路，包括中央控制单元、电压采集单元以及均衡放电单元。