[实用新型]一种高速高效锂电池均衡电路

说明书

本实用新型公开了一种高速高效锂电池均衡电路，涉及锂电池技术领域，包括电路基板，所述电路基板上铺设有两组电压减法电路、MCU控制电路、PWM驱动电路和均衡电路，所述电压减法电路得到电池组中各组电池的电压和均衡电流后，送给MCU控制电路，所述MCU控制电路分别把各组电池的电压和电流信号转换成数字信号，然后对比各组电池的电压大小，并设最小的那组电池的电压为均衡基准电压V_X，当另外几组电压大于均衡基准电压时V_X，本实用新型，相比传统的能量消耗型均衡来说，由于采用了MCU控制，MCU通过时时采样得到各组电池的电压，再比较各组电池电压大小，设置最小的那组电池电压为均衡均衡基准电压，从而实现动态主动均衡的目的，大大提高了均衡效率。

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种高速高效锂电池均衡电路。

背景技术

随着锂离子电池(以下简称锂电池)生产工艺的不断提高，大容量的单体锂电池已经得到了广泛的应用。相比过去，大容量的单体锂电池可以大幅度减少电池组中单体电池的数量，提高电池组系统的可靠性。同时，大容量的单体锂电池如果串(并)联使用，在管理方面有很多新的要求，本文在对比以往的电池组管理系统(BMS)的基础上，提出改进方案，从而实现高速、高效的电池组均衡。

目前工业界最常用的方法仍然是早期的分流电阻法，这种方法效率较低但是简单可靠，很多公司也为此开发了专用的芯片，目前比较流行的是Intersul公司生产的ISL9208/16/17系列产品，已经可以做到最多12节中小容量单体锂电池串联。相比这些现有基于单芯片的管理系统，大容量锂电池有如下特点：首先，大容量的单体锂电池成本比较高，对均衡的效率和精度要求比较高，如果电池组寿命与自身价格不能相称，将极大地限制其自身的推广和发展；其次，大容量锂电池由于自身容量大，如果均衡电流太小则效率低下，以20AH的单体锂电池为例，充电电流在3-5A，均衡电流要求1-2A，而ISL9208系列的自带均衡电流最大只有200mA；最后，均衡电流的增大，能量消耗型均衡已经不适用，大电流下的能量消耗以及产生的高热都会造成系统的不稳定。因此大电流均衡只能采用能量转移型均衡电路。

实用新型内容

本实用新型提出的一种高速高效锂电池均衡电路，目的是为了提供一种主动、大电流、能量消耗低的能量转移型均衡电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种高速高效锂电池均衡电路，包括电路基板，所述电路基板上铺设有两组电压减法电路、MCU控制电路、PWM驱动电路和均衡电路，所述电压减法电路得到电池组中各组电池的电压和均衡电流后，送给MCU控制电路，所述MCU控制电路分别把各组电池的电压和电流信号转换成数字信号，然后对比各组电池的电压大小，并设最小的那组电池的电压为均衡基准电压V_X，当另外几组电压大于均衡基准电压时V_X，所述MCU控制电路相对应的IO口向PWM驱动电路输入PWM信号,所述PWM驱动电路对PWM信号进行处理转换输出到均衡电路，所述均衡电路对各组电池进行能力转移处理。

优选地，所述电压减法电路分为第一组和第二组，所述第一组从电池组中分离出单个电池的电压；所述第二组从电池组中分离出单个电池的均衡电流。

优选地，所述MCU控制电路包括ADC模块、定时器模块、PWM模块和IO口模块，所述ADC模块为模数转换器，用于模数转换；所述定时器模块用于设定PWM周期和程序延时；所述PWM模块用于产生可变占空比信号；实时IO口模块用于输入ADC和输出PWM信号。

优选地，所述PWM驱动电路包括输入电路和输出电路，所述输入电路用于是输入阻抗匹配,所述输出电路用于输出可以直接驱动MOS管的信号。

优选地，所述均衡电路的功能是把电池组中高能量的电池中的能量向低能量电池中转移。

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：