[实用新型]一种电池组用的均衡检测电路、集成电路

说明书

本实用新型公开了一种电池组用的均衡检测电路，涉及电子技术。包括整组分压结构以及多个与单体电池B_n输出端一一对应连接的单体分压结构、共地转换结构、比较器U_n2；所述单体分压结构的输入端与单体电池B_n的输出端连接，所述整组分压结构的输入端与电池组的输出端连接，且所述整组分压结构中设有多个与单体电池B_n一一对应的输出接口；所述共地转换结构的输入端和与其对应的输出接口连接，所述共地转换结构的输出端与比较器U_n2的输入端连接。本实用新型还公开了一种电池组用的均衡集成电路。本实用新型避免了采用MCU以及复杂的混合信号集成电路导致电路占用面积大、成本高的问题；在保证均衡控制功能的前提下极大地降低了成本。

技术领域

本实用新型涉及电子技术，更具体地说，它涉及一种电池组用的均衡检测电路、集成电路。

背景技术

随着新能源技术的逐渐成熟与市场推广，从电动汽车到无人机，从电动工具到小家电，越来越多的设备采用锂电池组供电。锂电池通常以串联、并联等方式成组。由于制造工艺以及应用工况的差异，单体电池间会存在电压、容量、内阻、自放电率等特性的不一致，这种不一致性会随循环次数增加而加大，进而加速电池老化和性能衰减，甚至产生热失控风险。目前普遍采用均衡技术来改善单体电池间的不一致性、提升电池组可用充放电容量并延长电池寿命，以改善电池成组后的性能及安全特性，其中部分技术已得到广泛应用。另外，均衡硬件受体积、成本及可靠性等约束，集成于电气系统时，还需满足体积小、成本低、均衡速度快、可靠性高等性能要求。

在电池组中，对于一些均衡电路及均衡策略而言，判定电池组中任一单体电压是否高于整组单体平均电压是其控制关键。例如，

(1)型号为HY2213的芯片是常见的被动均衡控制芯片，其通过监测单体电压是否达到过充标准，并进行均衡。但其缺点在于，其判断是否均衡的依据是过充电压，即只有在充电即将充满时才能进行均衡。

(2)型号为ETA3000的芯片是常见的多电感式主动均衡芯片，其通过检测并比较相邻两单体电压并对此进行均衡。然而，受到精度限制，在多串联数的电池组中即使均衡完成，头尾两单体电压也可能存在很大差异。

(3)型号为bq76PL536、MAX17830、LTC6802-2等这类芯片。这类芯片功能十分强大，不仅能检测各单体电压并输出相关数字信号，也可以输出以各单体为参考地的控制信号，用于控制主动或被动均衡的使能。然而这类芯片往往较为昂贵。而且，其并不能比较某单体电压与整组单体平均电压。此外，其内部用到了多路复用器(MUX)，无法同时对所有单体的电压进行测量，若将整串电池电压遍历可能需要10ms之久。这类芯片往往供多串锂电池组使用，若电池组串数无法被单个芯片适配的最大电池串数整除，则会造成芯片资源的浪费。

总的来说，不管上述的哪种芯片，在实现电池组均衡的过程中，其并不能独立完成比较电池组中某单体电压与整个电池组的均值电压。而且，上述的HY2213、ETA3000芯片均无法实现判定任一单体电压是否高于均值电压并以此为依据进行均衡。上述的bq76PL536、MAX17830、LTC6802-2等芯片若要实现比较，则需要外部MCU的参与。这样不仅容易造成芯片资源的浪费，还不利于均衡电路的整体集成，难以降低成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种电池组用的均衡检测电路、集成电路，实现了对电池组中任一单体电池电压与电池组的整组单体平均电压作比较，避免了采用MCU以及复杂的混合信号集成电路导致电路占用面积大、成本高的问题，在保证均衡控制功能的前提下极大地降低了成本。