[发明专利]一种电池组电量均衡电路及均衡方法

权利要求书

1.一种电池组电量均衡电路，用于均衡N个串联电池构成的电池组的电量， 其特征在于：包括N-1个电池均衡单元电路、分别采集N个电池两端电压的N 个电压采样电路、辅助电源模块、单片机控制模块和驱动模块；其中第K个电 池均衡单元电路第一端口、第二端口、第三端口分别连接第K个电池的正极、 第K个电池与第K+1个电池的连接处、第K+1个电池的负极；第K个电压采样 电路、第K+1个电压采样电路分别采集第K个电池、第K+1个电池两端的电压， 并传输至单片机控制模块，单片机控制模块经过计算后输出相应的驱动信号至 驱动模块，驱动模块输出的驱动信号分别传输至第K个电池均衡单元电路，第K 个电池均衡单元电路控制第K个电池放电、第K+1个电池充电或者第K个电池 充电、第K+1个电池放电，使得第K个电池、第K+1个电池达到电量均衡，其 中1≤K≤N-1。

2.根据权利要求1所述电池组电量均衡电路，其特征在于：所述电池均衡 单元电路，均包括包括第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管、 第一电容、第一电感、第二电感，第一二极管反并联在第一开关管上，第二二 极管反并联在第二开关管上，第一电感的一端与第一电池的正极相连，第一电 感的另一端与第一电容的正极和第一开关管的漏极相连，第一开关管的源极与 第一电池的负极、第二电池的正极相连，第二开关管的源极与第二电池的正极 相连，第二开关管的漏极与第一电容的负极相连，第一电容的负极同时接第二 电感的一端；第二电感的另一端与第二电池的负极相连；第一电压传感器采样 第一电池的端电压Ub1；第二电压传感器采样第二电池的端电压Ub2。

3.根据权利要求1所述电池组电量均衡电路，其特征在于：所述辅助电源 模块包括第一整流桥、第三电容、第四电容、第五电容、第一电阻、第二电阻、 用于输出15V直流电压的第一稳压芯片和用于输出5V直流电压的第二稳压芯 片；其中第二整流桥上端、下端分别接输入电源VAC的两端，左端与第五电容 的正极连接，右端与第五电容的负极连接；第三电容的正极端接第一稳压芯片 的输入端，第一稳压芯片的输出端接第二稳压芯片的输入端，第二稳压芯片的 输出端与单片机控制模块和驱动模块的输入端连接；第一稳压芯片的接地端与 第二电阻一端连接，第二电阻的另一端接地；第一电阻的一端与第二电阻的一 端连接，另一端接第一稳压芯片的输出端；第四电容接第二稳压芯片的输入端， 另一端接地；第五电容的正极端接第二稳压芯片的输出端，另一端接地。

4.根据权利要求1所述电池组电量均衡电路，其特征在于：所述驱动模块 包括2×(N-1)个结构相同的驱动信号判断电路，每个驱动信号判断电路均包 括第三电阻、第六电容、第一与门、第一驱动隔离电路；单片机控制模块输出 的控制信号连接到第三电阻和第一与门的一个输入端；第三电阻的另一端接第 一与门的另一输入端和第六电容的一端，第六电容的另一端接地；第一与门的 输出接第一驱动隔离电路。

5.根据权利要求4所述电池组电量均衡电路，其特征在于：所述驱动隔离 电路包括第一三极管、第二三极管、第七电容、第一变压器、第四电阻；第一 三极管的基极和第二三极管的基极相连后连接第一与门的输出；第一三极管的 发射极和第二三极管的发射极相连后与第七电容的一端相连，第一三极管的集 电极接辅助电源模块中第一稳压芯片的输出，第二三极管的集电极与第一变压 器的一个输入端相连后接地，第七电容的另一端接第一变压器的另一输入端； 第一变压器的一个输出端与第四电阻的一端相连，另一端接主电路开关管的源 极，第四电阻的另一端接主电路开关管的门极。

6.根据权利要求1至5任一项所述电池组电量均衡电路的电池组电量均衡 方法，其特征在于，包含以下顺序：

S1.第K个电压采样电路、第K+1个电压采样电路分别采集第K个电池、第 K+1个电池两端的电压，并传输至单片机控制模块；

S2.单片机控制模块经过计算后输出相应的驱动信号至驱动模块，驱动模块 输出的驱动信号分别传输至第K个电池均衡单元电路；

S3.第K个电池均衡单元电路控制第K个电池放电、第K+1个电池充电或者 第K个电池充电、第K+1个电池放电，使得第K个电池、第K+1个电池达到电 量均衡，其中1≤K≤N-1，N为电池组串联的电池数量。