[发明专利]基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路

说明书

本发明公开了基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路，包括电池检测器UD1、电池单元B1和主动均衡变换器MB1：所述电池检测器UD1采用带被动均衡功能且不带专用均衡引脚的电池监测芯片；所述电池单元B1的正极和负极分别通过采样电阻RS1和采样电阻RS2接入电池检测器UD1的电池采样引脚，电池检测器UD1的电池采样引脚并联滤波电容CF1；利用带被动均衡且没有专用均衡引脚的电池监测器实现电池组主动均衡，降低了主动均衡实现的成本，能够提供较大的均衡电流，改善均衡效果，降低均衡损耗，降低电池温升，提高电池的循环寿命。

技术领域

本发明涉及电化学储能电池技术领域，具体为基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路。

背景技术

当下由于电动汽车和电化学储能技术的发展，可充电电池，尤其是锂电池得到了广泛的应用。对于这些应用，电池的串联不可避免。为了充分利用串联电池的容量，往往使用电池均衡技术。

均衡技术可以分为两种，被动均衡和主动均衡；

被动均衡通过控制开关将一个放电电阻和需要均衡的电池单体并联来实现，这种方法的均衡电流非常有限，这要求组成电池组的电池单体容量要非常接近，增加了生产的难度或限制了储能装置的使用范围。

主动均衡则采用隔离变换器对需要均衡的电池单体施加额外的充电电流或放电电流，而充电或放电的能量除了少量的损耗外基本来自于整个电池组。主动均衡的均衡电流可比被动均流高一个数量级，对电池单体的容量差异要求很宽，降低生产难度；可以使用梯次利用电池；降低电池组温度，改善均衡效果，提高电池循环寿命，是一个性能更优的选择。

但是，具有主动均衡功能的电池监测芯片（或芯片组）往往会带来高得多的成本，这在一定程度上限制了该方案的使用。

具有被动均衡功能的电池监测芯片（或芯片组）也有两种方案；

一种有专用的均衡引脚，这使得芯片的引脚数量大大增加，因此提高了芯片的成本。

另一种方案没有专用的均衡引脚，芯片的成本低，更容易得到大量的应用而进一步降低成本，应用没有专用均衡引脚的电池检测芯片实现主动均衡是一个低成本、高性能、有吸引力的方案。

为此，提出基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路。

发明内容

本发明的目的在于提供基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于被动均衡电池监测芯片的电池组主动均衡电路，包括电池检测器UD1、电池单元B1和主动均衡变换器MB1：

所述电池检测器UD1采用带被动均衡功能且不带专用均衡引脚的电池监测芯片；

所述电池单元B1的正极和负极分别通过采样电阻RS1和采样电阻RS2接入电池检测器UD1的电池采样引脚，电池检测器UD1的电池采样引脚并联滤波电容CF1；

所述主动均衡变换器MB1设有6个引脚，引脚V接电池单元B1正极，引脚G接电池单元B1负极，引脚S+和S-分别接采样电阻RS1和采样电阻RS2与电池检测器UD1连接的网络，引脚P+和P-分别接电池组的正极和负极。

优选的：所述主动均衡变换器MB1，包括均衡动作检测电路UB3；

所述均衡动作检测电路UB3用于检测引脚S+和引脚S-的电压，所述均衡动作检测电路UB3上连接有FLYBACK/BOOST控制器UB4和电流检测电路UB1；通过以上设置，均衡动作检测电路UB3检测引脚S+和（或）引脚S-电压以判断均衡动作是否被启动。

优选的：所述电流检测电路UB1用于检测电池侧电流的正极和负极及逆变器源侧电流的正极和负极，并进行放大；通过以上设置，电流检测电路UB1检测电池电流并放大，应用实例中可以使用其中的一处或多处。