[发明专利]锂离子蓄电池组智能均衡模块

摘要

本发明公开了一种锂离子蓄电池组智能均衡模块，涉及卫星电源技术领域，其特征在于包括均衡门限基准电路、均衡上端比较电路、均衡下端比较电路、恒流反馈电路、上端均衡分流电路、以及下端均衡分流电路；其中，所述均衡门限基准电路包括均衡上端门限基准电路和均衡下端门限基准电路；通过采用上述技术方案，本发明通过纯硬件自主均衡使每个均衡器与蓄电池单体自成一个子系统，实现自主均衡功能；均衡电流随着电池电压的变化而变化，实现线性均衡，真正实现智能化均衡。

主权项

一种锂离子蓄电池组智能均衡模块，其特征在于：包括：均衡门限基准电路，所述均衡门限基准电路包括均衡上端门限基准电路和均衡下端门限基准电路；其中：所述均衡上端门限基准电路包括额定电阻R14～R22、稳压二极管D2、电容C4；其中：额定电阻R14的一端与+12V电源连接，额定电阻R14的另一端分别与额定电阻R19的一端、额定电阻R15的一端、稳压二极管D2的阴极电连接；额定电阻R19的另一端为参考电压VREF1，且该参考电压VREF1通过额定电阻R20分别与额定电阻R21的一端、额定电阻R22的一端电连接；额定电阻R15的另一端为参考电压VREF2，且该参考电压VREF2通过额定电阻R16分别与额定电阻R17的一端、额定电阻R18的一端电连接；所述额定电阻R21的另一端、额定电阻R22的另一端、额定电阻R17的另一端、额定电阻R18的另一端、稳压二极管D2的阳极均接地；所述额定电阻R14的另一端通过电容C4接地；所述均衡下端门限基准电路包括额定电阻R51～R63、稳压二极管D9、电容C8；其中：额定电阻R51的一端与+12V电源连接，额定电阻R51的另一端分别与额定电阻R60的一端、额定电阻R56的一端、额定电阻R52的一端、稳压二极管D9的阴极电连接；额定电阻R60的另一端为参考电压VREF3，且该参考电压VREF3通过额定电阻R61分别与额定电阻R62的一端、额定电阻R63的一端电连接；额定电阻R56的另一端为参考电压VREF4，且该参考电压VREF4通过额定电阻R57分别与额定电阻R58的一端、额定电阻R59的一端电连接；额定电阻R52的另一端为参考电压VREF5，且该参考电压VREF5通过额定电阻R53分别与额定电阻R54的一端、额定电阻R55的一端电连接；所述额定电阻R62的另一端、额定电阻R63的另一端、额定电阻R58的另一端、额定电阻R59的另一端、额定电阻R54的另一端、额定电阻R55的另一端、稳压二极管D9的阳极均接地；所述额定电阻R51的另一端通过电容C8接地；均衡上端比较电路，所述均衡上端比较电路包括一个上端比例减法器和一个上端比较器；所述上端比例减法器的一个输入端子为参考电压VREF1，另外一个输入端子为比较端子VM；所述上端比例减法器的输出端子与上端比较器的一个输入端子电连接，所述上端比较器的另一个输入端子为参考电压VREF2；均衡下端比较电路，所述均衡下端比较电路包括一个下端比例减法器、一个下端比较器、以及一个多项加减法器；其中：所述下端比例减法器的一个输入端子为参考电压VREF3，另外一个输入端子为比较端子VM‑CAP；所述多项加减法器的一个输入端子为参考电压VREF4，所述下端比例减法器和多项加减法器的输出端子分别与下端比较器的一个输入端子电连接；恒流反馈电路，所述恒流反馈电路包括一个恒流比较器，所述恒流比较器的一个输入端为参考电压VREF5；上端均衡分流电路，所述上端均衡分流电路包括三极管T1、三极管T2、三极管T3，所述三极管T1的基极依次电连接额定电阻R23和稳压二极管D1的阴极，单体蓄电池的正极依次通过稳压二极管D12、额定电阻R26与三极管T1的集电极电连接；单体蓄电池的正极与三极管T2的发射极电连接；三极管T2的发射极依次通过额定电阻R27、额定电阻R25与三极管T1的集电极电连接；三极管T2的集电极通过依次通过额定电阻R69、额定电阻R24与三极管T1的基极电连接；三极管T3的集电极与单体蓄电池的正极电连接；三极管T3的基极与三极管T2的集电极电连接；三极管T3的发射极与三极管T1的发射极通过额定电阻R24与三极管T1的基极电连接；下端均衡分流电路，所述下端均衡分流电路包括三极管T4、三极管T5、三极管T6，所述三极管T4的基极依次电连接额定电阻R29和稳压二极管D3的阴极，三极管T3的发射极依次通过额定电阻R28、额定电阻R33、额定电阻R31与三极管T4的集电极电连接；三极管T4的发射极依次通过额定电阻R37、额定电阻R34与单体蓄电池负极电连接；三极管T4的基极依次通过额定电阻R36、额定电阻R34与单体蓄电池负极电连接；三极管T3的发射极通过额定电阻R28与三极管T6的集电极电连接；三极管T6的发射极通过额定电阻R34与单体蓄电池负极电连接；三极管T6的基极与三极管T5的集电极电连接；三极管T5的集电极依次通过额定电阻R70、额定电阻R34与单体蓄电池负极电连接；三极管T3的发射极通过额定电阻R28与三极管T5的发射极电连接；三极管T5的集电极提出通过额定电阻R70、额定电阻R37与三极管T4的发射极电连接；三极管T4的基极电连接有稳压二极管D8的阳极；三极管T5的基极通过额定电阻R31与三极管T4的集电极电连接；其中：所述均衡门限基准电路的信号输出端子分别与均衡上端比较电路的输入端子、均衡下端比较电路的输入端子电连接；所述均衡上端比较电路的输出端子与上端均衡分流电路的输入端子电连接；所述均衡下端比较电路的输出端子与下端均衡分流电路的输入端子电连接；所述均衡上端比较电路的输入端子为比较端子VM；所述均衡下端比较电路的输入端子为比较端子VM‑CAP；所述均衡上端比较电路的输出端子为输出端子BALANCE‑A；所述均衡下端比较电路的输出端子为输出端子BALANCE‑B；所述上端均衡分流电路的输入端子为稳压二极管D1的阳极；所述下端均衡分流电路的输入端子为稳压二极管D3的阳极和稳压二极管D8的阴极；所述恒流反馈电路的输入端子为输入端子VF‑AMP；所述均衡上端门限基准电路的输出端子VREF1与参考电压VREF1电连接；所述比较端子VM与单体蓄电池的正极电连接；所述均衡下端门限基准电路的输出端子VREF3与参考电压VREF3电连接，所述比较端子VM‑CAP与单体蓄电池的正极电连接；所述恒流反馈电路的输出端子BALANCE‑CUT与稳压二极管D8的阴极电连接；所述比较端子VM与稳压二极管D1的阳极电连接；所述输出端子BALANCE‑B与稳压二极管D3的阳极电连接；所述输入端子VF‑AMP与比较端子VM‑CAP电连接。