电池均衡电路和电池均衡系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020253630.0 (22)申请日 2020.03.04 (73)专利权人 长沙一芮电子科技有限公司 地址 410000 湖南省长沙市岳麓区银盆岭 街道岳麓大道158号盛大泽西城5栋 1012、 1013房 （集群注册） (72)发明人 周海雄王正瑜 (74)专利代理机构 安化县梅山专利事务所 43005 代理人 潘访华 (51)Int.Cl. B60L 58/22(2019.01) (54)实用新型名称 电池均衡电路和电池均衡系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种电。

2、池均衡电路和电 池均衡系统， 所述电池均衡电路包括单片微控制 器以及多个均衡模块， 各个均衡模块的控制端均 连接单片微控制器， 各个均衡模块的输出端连接 其余均衡模块的输入端； 所述均衡模块包括储能 单元、 电池单元以及升降压芯片； 所述均衡模块 包括储能单元、 电池单元以及升降压芯片； 本实 用新型通过设置单片微控制器以及多个均衡模 块， 根据电池单元的电压情况控制均衡模块中升 降压芯片的导通和关断， 控制对应的储能单元给 电池单元供电， 以平衡电池均衡电路中各个电池 单元的电压， 安全的实现电池均衡。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 212148521 U 2020.12.15。

3、 CN 212148521 U 1.一种电池均衡电路， 其特征在于， 包括单片微控制器以及多个均衡模块， 各个均衡模 块的控制端均连接单片微控制器， 各个均衡模块的输出端连接其余均衡模块的输入端； 所述均衡模块包括储能单元、 电池单元以及升降压芯片； 所述储能单元的输入端连接所述电池单元的第一端， 所述储能单元的第一输出端连接 所述电池单元的第二端， 所述储能单元的第二输出端连接所述升降压芯片的输入端； 所述升降压芯片的输出端作为所述均衡模块的输出端， 所述升降压芯片的使能端作为 所述均衡模块的控制端； 所述单片微控制器， 用于根据所述电池单元的电压控制所述升降压芯片的导通和关 断； 所述升降。

4、压芯片， 用于在导通时控制所述储能单元充电， 在关断时控制所述储能单元 给所述电池单元供电。 2.如权利要求1所述的电池均衡电路， 其特征在于， 所述储能单元包括电感； 所述电感的第一端分别连接所述升降压芯片的输入端以及所述电池单元的第二端， 所 述电感的第二端连接所述电池单元的第一端。 3.如权利要求2所述的电池均衡电路， 其特征在于， 所述储能单元还包括二极管； 所述二极管的阳极连接所述电感的第一端， 所述二极管的阴极作为所述储能单元的第 一输出端。 4.如权利要求3所述的电池均衡电路， 其特征在于， 所述电池单元包括电池组； 所述电池组的正极连接所述二极管的阴极， 所述电池组的负极连接所。

5、述电感第二端。 5.如权利要求1-4中任一项所述的电池均衡电路， 其特征在于， 所述均衡模块还包括电 阻； 所述电阻的第一端连接所述储能单元的输入端， 所述电阻的第二端作为所述均衡模块 的输入端。 6.一种电池均衡系统， 其特征在于， 所述电池均衡系统包括电池均衡电路， 所述电池均 衡电路包括单片微控制器以及多个均衡模块， 各个均衡模块的控制端均连接单片微控制 器， 各个均衡模块的输出端连接其余均衡模块的输入端； 所述均衡模块包括储能单元、 电池单元以及升降压芯片； 所述储能单元的输入端连接所述电池单元的第一端， 所述储能单元的第一输出端连接 所述电池单元的第二端， 所述储能单元的第二输出端连。

6、接所述升降压芯片的输入端； 所述升降压芯片的输出端作为所述均衡模块的输出端， 所述升降压芯片的使能端作为 所述均衡模块的控制端； 所述单片微控制器， 用于根据所述电池单元的电量控制所述升降压芯片的导通和关 断； 所述升降压芯片， 用于在导通时控制所述储能单元充电， 在关断时控制所述储能单元 给所述电池单元供电。 7.如权利要求6所述的电池均衡系统， 其特征在于， 所述储能单元包括电感； 所述电感的第一端分别连接所述升降压芯片的输入端以及所述电池单元的第二端， 所 述电感的第二端连接所述电池单元的第一端。 8.如权利要求7所述的电池均衡系统， 其特征在于， 所述储能单元还包括二极管； 权利要求书。

7、 1/2 页 2 CN 212148521 U 2 所述二极管的阳极连接所述电感的第一端， 所述二极管的阴极作为所述储能单元的第 一输出端。 9.如权利要求8所述的电池均衡系统， 其特征在于， 所述电池单元包括电池组； 所述电池组的正极连接所述二极管的阴极， 所述电池组的负极连接所述电感第二端。 10.如权利要求6-9中任一项所述的电池均衡系统， 其特征在于， 所述均衡模块还包括 电阻； 所述电阻的第一端连接所述储能单元的输入端， 所述电阻的第二端作为所述均衡模块 的输入端。 权利要求书 2/2 页 3 CN 212148521 U 3 电池均衡电路和电池均衡系统 技术领域 0001 本实用新。

8、型涉及电池技术领域， 尤其涉及一种电池均衡电路和电池均衡系统。 背景技术 0002 随着新能源汽车的兴起， 锂电池作为电动汽车的动力来源， 在长期工作过程中会 出现电量不均衡的现象。 0003 上述电路不均衡现象具体的表现为， 锂离子电池单体电压或电池组电压偏差超出 了预期范围， 每个单体电池在使用时都难以保持相同状态。 为了解决上述问题， 现有的均衡 电路中通过设置电阻， 利用电阻的放电特性来提高电池一致性。 然而， 由于电阻放电是将电 能转变成热能， 上述方式会产生大量热量， 所产生的热量会影响影响电路板其他元器件的 正常工作， 进而降低元器件的寿命。 实用新型内容 0004 本实用新型的。

9、主要目的在于提供一种电池均衡电路和电池均衡系统， 旨在解决现 有的均衡电路存在安全隐患的技术问题。 0005 为了实现上述目的， 本实用新型提供一种电池均衡电路和电池均衡系统， 所述电 池均衡电路包括单片微控制器以及多个均衡模块， 各个均衡模块的控制端均连接单片微控 制器， 各个均衡模块的输出端连接其余均衡模块的输入端； 0006 所述均衡模块包括储能单元、 电池单元以及升降压芯片； 0007 所述储能单元的输入端连接所述电池单元的第一端， 所述储能单元的第一输出端 连接所述电池单元的第二端， 所述储能单元的第二输出端连接所述升降压芯片的输入端； 0008 所述升降压芯片的输出端作为所述均衡模。

10、块的输出端， 所述升降压芯片的使能端 作为所述均衡模块的控制端； 0009 所述单片微控制器， 用于根据所述电池单元的电压控制所述升降压芯片的导通和 关断； 0010 所述升降压芯片， 用于在导通时控制所述储能单元充电， 在关断时控制所述储能 单元给所述电池单元供电。 0011 可选地， 所述储能单元包括电感； 0012 所述电感的第一端分别连接所述升降压芯片的输入端以及所述电池单元的第二 端， 所述电感的第二端连接所述电池单元的第一端。 0013 可选地， 所述储能单元还包括二极管； 0014 所述二极管的阳极连接所述电感的第一端， 所述二极管的阴极作为所述储能单元 的第一输出端。 0015。

11、 可选地， 所述电池模块包括电池组； 0016 所述电池组的正极连接所述二极管的阴极， 所述电池组的负极连接所述电感第二 端。 说明书 1/5 页 4 CN 212148521 U 4 0017 可选地， 所述均衡模块还包括电阻； 0018 所述电阻的第一端连接所述储能单元的输入端， 所述电阻的第二端作为所述均衡 模块的输入端。 0019 此外， 为了实现上述目的， 本实用新型还提供一种电池均衡系统， 所述电池均衡系 统包括电池均衡电路， 所述电池均衡电路包括单片微控制器以及多个均衡模块， 各个均衡 模块的控制端均连接单片微控制器， 各个均衡模块的输出端连接其余均衡模块的输入端； 0020 所。

12、述均衡模块包括储能单元、 电池单元以及升降压芯片； 0021 所述储能单元的输入端连接所述电池单元的第一端， 所述储能单元的第一输出端 连接所述电池单元的第二端， 所述储能单元的第二输出端连接所述升降压芯片的输入端； 0022 所述升降压芯片的输出端作为所述均衡模块的输出端， 所述升降压芯片的使能端 作为所述均衡模块的控制端； 0023 所述单片微控制器， 用于根据所述电池单元的电量控制所述升降压芯片的导通和 关断； 0024 所述升降压芯片， 用于在导通时控制所述储能单元充电， 在关断时控制所述储能 单元给所述电池单元供电。 0025 可选地， 所述储能单元包括电感； 0026 所述电感的第。

13、一端分别连接所述升降压芯片的输入端以及所述电池单元的第二 端， 所述电感的第二端连接所述电池单元的第一端。 0027 可选地， 所述储能单元还包括二极管； 0028 所述二极管的阳极连接所述电感的第一端， 所述二极管的阴极作为所述储能单元 的第一输出端。 0029 可选地， 所述电池模块包括电池组； 0030 所述电池组的正极连接所述二极管的阴极， 所述电池组的负极连接所述电感第二 端。 0031 可选地， 所述均衡模块还包括电阻； 0032 所述电阻的第一端连接所述储能单元的输入端， 所述电阻的第二端作为所述均衡 模块的输入端。 0033 本实用新型提供了一种电池均衡电路和电池均衡系统， 所。

14、述电池均衡电路包括单 片微控制器以及多个均衡模块， 各个均衡模块的控制端均连接单片微控制器， 各个均衡模 块的输出端连接其余均衡模块的输入端； 均衡模块包括储能单元、 电池单元以及升降压芯 片； 储能单元的输入端连接电池单元的第一端， 储能单元的第一输出端连接电池单元的第 二端， 储能单元的第二输出端连接升降压芯片的输入端； 升降压芯片的输出端作为均衡模 块的输出端， 升降压芯片的使能端作为均衡模块的控制端。 本实用新型通过设置单片微控 制器以及多个均衡模块， 根据电池单元的电压情况控制均衡模块中升降压芯片的导通和关 断， 控制对应的储能单元给电池单元供电， 以平衡电池均衡电路中各个电池单元的。

15、电压， 安 全的实现电池均衡。 附图说明 0034 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 说明书 2/5 页 5 CN 212148521 U 5 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示出的结构获得其他的附图。 0035 图1为本实用新型电池均衡电路一实施例的模块结构示意图。 0036 本实用新型目的的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 参照附图做进一步说明。 0037 附图标号说明： 0038 标号名。

16、称标号名称 10单片微控制器23升降压芯片 20均衡模块D1二极管 21储能单元L1电感 22电池单元R1电阻 具体实施方式 0039 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型， 并不用于限定本 实用新型。 0040 下面将结合本实用新型实施例中的附图， 对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例， 而不是全部 的实施例。 基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0041 需要说明， 本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如。

17、上、 下、 左、 右、 前、 后) 仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、 运动情况等， 如 果该特定姿态发生改变时， 则该方向性指示也相应地随之改变。 0042 另外， 在本实用新型中涉及 “第一” 、“第二” 等的描述仅用于描述目的， 而不能理解 为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此， 限定有 “第一” 、 “第二” 的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。 另外， 各个实施例之间的技术方 案可以相互结合， 但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础， 当技术方案的结合 出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在。

18、， 也不在本实用新型要求 的保护范围之内。 0043 本实施例提供了一种电池均衡电路， 请参阅图1， 图1为本实用新型电池均衡电路 一实施例的模块结构示意图。 所述电池均衡电路包括单片微控制器10以及多个均衡模块 20， 各个均衡模块20的控制端均连接单片微控制器10， 各个均衡模块20的输出端连接其余 均衡模块20的输入端； 均衡模块20包括储能单元21、 电池单元22以及升降压芯片23； 储能单 元21的输入端连接电池单元22的第一端， 储能单元21的第一输出端连接电池单元22的第二 端， 储能单元21的第二输出端连接升降压芯片23的输入端； 升降压芯片23的输出端作为均 衡模块20的输出。

19、端， 升降压芯片23的使能端作为均衡模块20的控制端。 0044 本实施例中， 单片微控制器10与各个均衡模块20中的电池单元22连接(图中未标 识)。 应当理解的是， 当单片微控制器10导通升降压芯片23时， 所述升降压芯片23处于工作 状态， 当单片微控制器10关断升降压芯片23时， 所述升降压芯片23不处于工作状态。 当升降 压芯片23处于工作状态时， 电池均衡电路中的其他均衡模块20中电池单元22给所述升降压 说明书 3/5 页 6 CN 212148521 U 6 芯片23对应的储能单元21充电； 当升降压芯片23不处于工作状态时， 均衡模块20中的储能 单元21给电池单元22供电。。

20、 0045 本实施例中单片微控制器10具体的工作方式为， 检测各个电池单元22的电压， 根 据电池单元22的电压情况， 导通或关断所述升降压芯片23。 具体的， 单片微控制器10检测所 有电池单元22的电压， 得到电池单元22电压的电压平均值， 对电压值处于电压平均值以上 的电池单元22， 单片微控制器10通过升降压芯片23的使能端， 控制所述升降压芯片23导通， 可以理解的是， 所述升降压芯片23的使能端可以为升降压芯片23的EN引脚、 DIM引脚或者 START引脚。 0046 通过导通升降压芯片23使得其他电池单元22给所述升降压芯片23对应的储能单 元21充电， 以平衡电池均衡电路中各。

21、个电池单元22的电压。 对电压值处于电压平均值以下 的电池单元22， 单片微控制器10控制所述电池单元22对应的升降压芯片23关断， 使得储能 单元21给电池单元22供电， 以平衡电池均衡电路中各个电池单元22的电压。 应当理解的是， 上述升降压芯片23也可以为其他能实施上述技术手段的元器件， 本实施例中的单片微控制 器10和升降压芯片23具体的工作原理和内部连接结构为本领域技术人员可以根据具体情 况设置的， 在此不做具体限定。 0047 本实施例通过设置单片微控制器10以及多个均衡模块20， 根据电池单元22的电压 情况控制均衡模块20中升降压芯片23的导通和关断， 控制对应的储能单元21给。

22、电池单元22 供电， 以平衡电池均衡电路中各个电池单元22的电压， 安全的实现电池均衡。 0048 进一步地， 请继续参阅图1， 储能单元21包括电感L1； 电感L1的第一端分别连接升 降压芯片23的输入端以及电池单元22的第二端， 电感L1的第二端连接电池单元22的第一 端。 0049 进一步地， 储能单元21还包括二极管D1； 二极管D1的阳极连接电感L1的第一端， 二 极管D1的阴极作为储能单元21的第一输出端。 0050 进一步地， 电池模块包括电池组； 电池组的正极连接二极管D1的阴极， 电池组的负 极连接电感L1第二端。 0051 进一步地， 请继续参阅图1， 电池模块包括电池组；。

23、 电池组的正极连接二极管D1的 阴极， 电池组的负极连接电感L1第二端。 0052 进一步地， 所述均衡模块20还包括电阻R1； 所述电阻R1的第一端连接所述储能单 元21的输入端， 所述电阻R1的第二端作为所述均衡模块20的输入端。 0053 本实施例中， 储能单元21包括电感L1和二极管D1， 在所述升降压芯片23处于工作 状态时， 其他均衡模块20中电池单元22给所述储能单元21中的电感L1充电； 在升降压芯片 23未处于工作状态， 即所述升降压芯片23关断时， 电感L1通过二极管D1给电池模块充电， 通 过上述方式实现电池均衡电路中各个电池模块的电池均衡。 所述电池模块包括电池组， 电。

24、 池组的正极连接二极管D1， 电池组的负极连接电感L1， 确保电感L1利用二极管D1的单向导 电性给电池组充电， 避免电池反充现象的产生， 保证充电过程中的安全性。 此外， 所述均衡 模块20还设置有电阻R1， 应当理解的是， 所述电阻R1为分流电阻， 在储能单元21充电时， 防 止充电电流过高击穿储能单元21。 0054 本实用新型还提供一种电池均衡系统， 该电池均衡系统包括电池均衡电路， 该电 池均衡电路的结构可参照上述实施例， 在此不再赘述。 理所应当地， 由于本实施例的电池均 说明书 4/5 页 7 CN 212148521 U 7 衡系统采用了上述电池均衡电路的技术方案， 因此该电池均衡系统具有上述电池均衡电路 所有的有益效果。 0055 以上仅为本实用新型的可选实施例， 并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换， 或直接或间接运用在 其他相关的技术领域， 均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。 说明书 5/5 页 8 CN 212148521 U 8 图1 说明书附图 1/1 页 9 CN 212148521 U 9 。