[发明专利]电压均衡系统

说明书

本发明提供了一种电压均衡系统，用于电池组的电压均衡控制。所述电池组至少包括相互串联连接的第一组电芯和第二组电芯，所述电压均衡系统包括与第一组电芯相连的高侧模拟前端、与第二组电芯相连的低侧模拟前端、与高侧模拟前端和低侧模拟前端进行通信的微控制器以及连接于高侧模拟前端与微控制器之间的通信隔离模块，所述电压均衡系统还包括均衡模块，所述均衡模块设于所述低侧模拟前端或高侧模拟前端的后端，以对低侧模拟前端和高侧模拟前端输出的电压进行均衡。相较于现有技术，本发明的电压均衡系统利用均衡模块对第一组电芯和第二组电芯的电压进行均衡，可以缩短两组电芯之间的电压差异。

技术领域

本发明涉及一种电压均衡系统，属于电池管理领域。

背景技术

目前电池包行业，为了实现高压通常会串联多节电芯，但是模拟前端（AFE）管理的电芯数是有限的，所以会使用2个甚至多个AFE来分别管理。当使用2个独立的AFE对电芯进行监控时，高端AFE因为与MCU存在电势差，需要使用隔离芯片与MCU进行通讯。

如图1所示，目前市场上普通的隔离芯片需要两路独立的隔离电源（VCC1，VCC2）分别对隔离芯片供电，这两路独立电源分别由2个模拟前端（U1，U2）提供，因为隔离电源VCC1和VCC2的功耗并不一致，这就造成整个电池组在经过一段时间的使用后，BAT1~BAT（n）和BAT（n+1）~BAT（2n）这两组电芯的电压会逐渐产生差异，这对于整个电池组的循环使用是十分不利的。

有鉴于此，确有必要提供一种均衡系统来均衡两组电芯之间的电压差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电压均衡系统，来解决两组电芯之间的电压不均衡问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种电压均衡系统，用于电池组的电压均衡控制，所述电池组至少包括相互串联连接的第一组电芯和第二组电芯，所述电压均衡系统包括与第一组电芯相连的高侧模拟前端、与第二组电芯相连的低侧模拟前端、与高侧模拟前端和低侧模拟前端进行通信的微控制器以及连接于高侧模拟前端与微控制器之间的通信隔离模块，所述电压均衡系统还包括均衡模块，所述均衡模块设于所述低侧模拟前端或高侧模拟前端的后端，以对低侧模拟前端和高侧模拟前端输出的电压进行均衡。

作为本发明的进一步改进，定义所述高侧模拟前端输出的电压为第一电压、所述低侧模拟前端输出的电压为第二电压，当第一电压与第二电压之间的电压差为定值时，所述均衡模块为与所述高侧模拟前端或低侧模拟前端相连的定值均衡电阻。

作为本发明的进一步改进，定义所述高侧模拟前端的工作电流为第一电流、低侧模拟前端的工作电流为第二电流，且第一电流和第二电流在对应模拟前端正常工作电压范围内不变，当第二电流大于第一电流时，所述定值均衡电阻与所述低侧模拟前端相连；当第一电流大于第二电流时，所述定值均衡电阻与所述高侧模拟前端相连。

作为本发明的进一步改进，当所述第二电流大于第一电流时，所述定值均衡电阻的阻值R=第二电压/(第二电流-第一电流)；当第一电流大于第二电流时，所述定值均衡电阻的阻值R=第一电压/(第一电流-第二电流)。

作为本发明的进一步改进，定义所述高侧模拟前端输出的电压为第一电压、所述低侧模拟前端输出的电压为第二电压，当第一电压与第二电压之间的电压差为不定值时，所述均衡模块与所述微控制器相连，并由均衡开关管和均衡电阻组成。

作为本发明的进一步改进，所述均衡模块包括与高侧模拟前端相连的第一均衡电路和与低侧模拟前端相连的第二均衡电路，所述第一均衡电路由第一均衡开关管和与第一均衡开关管相连的第一均衡电阻组成，所述第二均衡电路由第二均衡开关管和与第二均衡开关管相连的第二均衡电阻组成。

作为本发明的进一步改进，所述第一均衡开关管还与微控制器和高侧模拟前端的输出端相连，且所述第一均衡开关管的开启信号由所述微控制器发出；所述第二均衡开关管还与微控制器和低侧模拟前端的输出端相连，且所述第二均衡开关管的开启信号由所述微控制器发出。