[实用新型]一种动力电池被动均衡硬件保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域,具体涉及一种动力电池被动均衡硬件保护电路。

背景技术

电池管理系统(BMS)一般分为主板和从板。从板负责电池单体电压和温度的采集和均衡功能的执行；主板主要功能为收集从板的采样数据，通过算法计算出电池SOC，发出均衡开启或者关断命令等。被动均衡因其电路简单，成本低，是目前国内电动汽车中应用最广的均衡方式。

被动均衡原理为：采样芯片通过均衡控制管脚输出高低电平，驱动MOS管导通，从而使某串电芯对其外部负载(从板上的均衡电阻)进行放电，使该串电芯电压得以降低。因该方式只能对串联单体中电压高者放电而不能对电压低者充电，故称之被动均衡。被动均衡的一个风险点在于如果控制MOS管导通的电路失效，则该MOS管异常导通，电芯将一直对外放电，直到该串电芯电压降至MOS管的开启电压，则该电芯所在的电池模组可能因过放而报废，造成巨大经济损失。目前对于均衡失效的硬件保护一般采用在放电电阻上串联3颗二极管的方式，但该方式存在成本较高，保护电压低，占用电路板体积大和失效可能性较大的隐患。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种动力电池被动均衡硬件保护电路，该保护电路具可靠性高、选型容易的优点。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种动力电池被动均衡硬件保护电路，包括电芯V1，所述电芯V1负极接地，其正极分别与稳压管D1负极、电阻R1一端、MOS管Q1源极连接；所述稳压管D1正极与三极管Q2基极连接，所述电阻R1另一端分别与MOS管Q1栅极以及控制电阻R2一端连接，所述控制电阻R2另一端与三极管Q2集电极连接，所述三极管Q2发射极与开关S1一端连接，所述开关S1另一端接地；所述MOS管Q1漏极与均衡放电电阻R3一端连接，所述均衡放电电阻R3另一端接地。

优选的，所述稳压管D1采用型号为BZX84-B2V7的稳压管。

优选的，所述三极管Q2采用型号为MUN2234T1G的NPN三极管。

优选的，所述MOS管Q1采用型号为NVTR4502PT1G的P-MOS管。

优选的，所述开关S1采用继电器或三极管。

优选的，所述稳压管D1和三极管Q2皆采用SOT-23封装。

本实用新型具有以下有益效果：在本实用新型的技术方案中，由于采用稳压管D1和三极管Q2的组合方式，替代常规的串联三个及以上二极管的方案，因汽车级的三极管和稳压管种类多，在选型时可以选择不同导通压降值以满足不同电芯的保护电压值，选型容易，使得公司的元器件通用化更高，进而降低元器件成本。并且稳压管D1和三极管Q2可选用SOT-23封装，使得元器件封装小，能够有效减小PCB板尺寸，不仅节省成本，还使得PCB板在电池包内布局更方便。

且只有电芯V1电压高于稳压管D1和三极管Q2导通电压之和，并且开关S1闭合的情况下，MOS管Q1才会导通，电芯V1才会通过放电电阻R3进行放电，实现被动均衡功能。即使开关S1异常导通，MOS管Q1也会在电芯V1电压降至稳压管D1和三极管Q2导通电压之和时才会自动断开，从而实现被动均衡保护功能。极大的提高了被动均衡电路的可靠性。

附图说明

图1为被动均衡电路图；

图2为包含保护电路的被动均衡电路图。

具体实施方式

电动汽车电池包是由几十到上百个动力锂电池电芯串联而成，为了保证每个电芯的电压一致，一般会在每个电芯上并联一个被动均衡电路。本实施例以单体电芯为例，结合图1所示的被动均衡电路，所述被动均衡电路包括电芯V1，所述电芯V1负极接地，正极与R1一端连接，以及与MOS管Q1源极连接；所述电阻R1另一端分别与MOS管Q1栅极以及均衡控制电阻R2一端连接；所述均衡控制电阻R2另一端与开关S1一端连接，所述开关S1另一端接地；所述MOS管Q1漏极与均衡放电电阻R3一端连接，所述均衡放电电阻R3另一端接地。