[发明专利]一种多串电池组及其均衡开关

说明书

本申请公开了一种多串电池组及其均衡开关，该均衡开关包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、衬源短接的第一MOS管和第二MOS管和第三MOS管、衬源不短接的第四MOS管；第一电阻的第二端与第一MOS管的栅极连接；第二电阻的第二端与第二MOS管的栅极连接；第一MOS管的源极、第二MOS管的源极、第三MOS管的源极均与第四MOS管的衬底连接；第四MOS管的栅极与第三电阻的第一端连接，作为均衡开关的控制端；第一MOS管的漏极、第四MOS管的漏极均与第二电阻的第一端连接；第二MOS管的漏极、第三MOS管的漏极、第四MOS管的源极、第三电阻的第二端均与第一电阻的第一端连接。本申请可减少芯片面积，提高经济效益。

技术领域

本申请涉及电池管理技术领域，特别涉及一种多串电池组及其均衡开关。

背景技术

由于在生产制造和使用过程中的差异，动力电池单体间存在天然的不一致性，主要表现在单体容量、内阻、自放电率、充放电效率等方面。不同电池单体间的差异，必然会导致动力电池包容量的损失，进而造成电池组的寿命下降，因此，业界多利用均衡电路来实现电池组中电池单体间的电压均衡。最简单的均衡电路是负载消耗型均衡电路，即，在每个电池的两极并联上分流电阻，并在回路中串联上用于控制的均衡开关。当某节电池的电压过高时，打开均衡开关，分流电阻接入电路，充电电流通过分流电阻分流，如此电压高的电池充电电流小，电压低的电池充电电流大，从而实现电池电压均衡。

均衡开关具体可基于开关管而实现。图1是现有技术中常用的一种N型均衡开关，包括NMOS管NMBLD1A和NMBLD1B、偏置电阻Ri1以及齐纳二极管ZD01，IN为控制端外接的偏置电流，VBP为均衡开关的正连接端，VBN为均衡开关的负连接端。相类似地，图2是现有技术中常用的一种P型均衡开关，包括PMOS管PMBLD1A和PMBLD1B、偏置电阻Ri2以及齐纳二极管ZD02，IP为控制端外接的偏置电流，VBP为正连接端，VBN为负连接端。

以图1为例，当控制端IN输入电流后，该输入电流流经偏置电阻Ri1形成压降，NMOS管NMBLD1A和NMBLD1B均打开，正连接端VBP与负连接端VBN接通，将分流电阻与电池并联，产生的均衡电流进入均衡开关后在正连接端VBP与负连接端VBN之间流过。由于均衡开关的导通阻抗通常需要设计在50～80Ω范围内，因此NMOS管NMBLD1A和NMBLD1B均需要采用较大尺寸型号的开关管，且一般是高压管，因此，现有技术中的均衡开关大多尺寸较大，占用较多的芯片面积，不利于电池包产品的小型化和集成化。鉴于此，提供一种解决上述技术问题的方案，已经是本领域技术人员所亟需关注的。

发明内容

本申请的目的在于提供一种多串电池组及其均衡开关，以便在有效实现电池电压均衡的基础上节省芯片面积，从而推进产品小型化和提高产品经济效益。

为解决上述技术问题，第一方面，本申请公开了一种均衡开关，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、衬源短接的第一MOS管和第二MOS管和第三MOS管、以及衬源不短接的第四MOS管；

所述第一电阻的第一端作为所述均衡开关的第一连接端，所述第一电阻的第二端与所述第一MOS管的栅极连接；

所述第二电阻的第一端作为所述均衡开关的第二连接端，所述第二电阻的第二端与所述第二MOS管的栅极连接；

所述第一MOS管的源极、所述第二MOS管的源极、所述第三MOS管的源极均与所述第四MOS管的衬底连接；所述第四MOS管的栅极与所述第三电阻的第一端连接，并作为所述均衡开关的控制端；

所述第一MOS管的漏极、所述第四MOS管的漏极均与所述第二电阻的第一端连接；所述第二MOS管的漏极、所述第三MOS管的漏极、所述第四MOS管的源极、所述第三电阻的第二端均与所述第一电阻的第一端连接。

可选地，还包括第一齐纳二极管、第二齐纳二极管和第三齐纳二极管；