电量均衡电路及电源管理系统技术方案

本申请公开了一种电量均衡电路及电源管理系统，电量均衡电路应用于电池单元，电池单元包括多个电池单体，该电量均衡电路包括多绕组变压器、保护电路和控制器，多绕组变压器包括多个原边绕组和至少一个副边绕组，每个原边绕组与一个电池单体连接形成原边回流支路，副边绕组和负载连接形成副边回流支路，其中，相邻两个原边绕组的绕线方向相反；保护电路连接于副边回流支路；控制器与各原边回流支路、副边回流支路和保护电路分别连接，用于控制各原边回流支路、副边回流支路的通断，及用于控制保护电路的工作。本申请能够切换不同绕组组合产生交变磁场，以防止出现电池单体的过充、过放现象，同时通过保护电路的设置能够对副边回流支路进行保护。流支路进行保护。流支路进行保护。

【技术实现步骤摘要】
电量均衡电路及电源管理系统


[0001]本申请涉及电池能量的主动均衡
，具体涉及一种电量均衡电路及包括该电量均衡电路的电源管理系统。

技术介绍

[0002]可重复充放电的电池应用越来越广，但是这类电池可能会因为生产的误差而出现相同型号的电池单体的品质不一致，如电池内阻、电池容量不一致等，且在刚开始使用时，各电池单体的差异较小，而使用一段时间后某些电池单体开始逐渐容量下降或内阻增大，使各电池单体的电压和容量不同，最终导致过充或过放的现象。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术存在的问题，本申请的主要目的在于提供一种能够避免电池单体过充或过放的电量均衡电路。
[0004]为了实现上述目的，本申请具体采用以下技术方案：
[0005]本申请提供了一种电量均衡电路，应用于电池单元，所述电池单元包括多个电池单体，该电量均衡电路包括：
[0006]多绕组变压器，所述多绕组变压器包括多个原边绕组和至少一个副边绕组，每个所述原边绕组与一个所述电池单体连接形成原边回流支路，所述副边绕组和负载连接形成副边回流支路，其中，相邻两个所述原边绕组的绕线方向相反；
[0007]保护电路，所述保护电路连接于所述副边回流支路；
[0008]控制器，所述控制器与各所述原边回流支路、所述副边回流支路和所述保护电路分别连接，用于控制各所述原边回流支路、所述副边回流支路的通断，及用于控制所述保护电路的工作。
[0009]在一种具体的实施方式中，所述电量均衡电路还包括第一开关、第二开关和第三开关，所述第一开关包括多个子开关，所述子开关的数量与所述原边回流支路的数量对应设置，各所述子开关分别连接于各所述原边回流支路，所述第二开关连接于所述副边回流支路，所述第三开关连接于所述保护电路，且所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关分别与所述控制器连接，通过所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关的通断，以控制所述原边回流支路、所述副边回流支路的通断，通过所述控制器控制所述第三开关，以控制所述保护电路是否接入所述副边回流支路。
[0010]在一种具体的实施方式中，所述第一开关和所述第二开关为MOS管。
[0011]在一种具体的实施方式中，所述保护电路包括过流保护电路和滤波电路，所述第三开关为切换开关，通过所述切换开关切换所述过流保护电路接入所述副边回流支路中，或者通过所述切换开关切换所述滤波电路接入所述副边回流支路中。
[0012]在一种具体的实施方式中，所述滤波电路设置有多个，通过所述切换开关切换所述过流保护电路接入所述副边回流支路中，或者通过所述切换开关切换各所述滤波电路接
入所述副边回流支路中。
[0013]在一种具体的实施方式中，所述电量均衡电路还包括采样电路，所述采样电路连接于所述副边回流支路，用于采样所述副边回流支路的电流，以使所述控制器能够根据采样结果控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的工作。
[0014]在一种具体的实施方式中，所述电量均衡电路还包括多个限流电阻，所述限流电阻的数量与所述原边回流支路的数量对应设置，各所述限流电阻分别连接于各所述原边回流支路中。
[0015]在一种具体的实施方式中，所述电量均衡电路还包括稳压器，所述稳压器连接于所述副边回流支路。
[0016]在一种具体的实施方式中，所述负载包括第一充电设备和第二充电设备，所述第一充电设备和所述第二充电设备分别连接于所述副边回流支路中，且所述第一充电设备和所述第二充电设备的正负接口相反。
[0017]对应地，本申请还提供了一种电源管理系统，该电源管理体系统包括充电电路、放电电路和如上述任一实施例所述的电量均衡电路。
[0018]相比于现有技术，本申请的电量均衡电路包括多绕组变压器、保护电路和控制器，多绕组变压器包括多个原边绕组和至少一个副边绕组，每个原边绕组与一个电池单体连接形成原边回流支路，副边绕组和负载连接形成副边回流支路，且相邻两个原边绕组的绕线方向相反，保护电路连接于副边回流支路，控制器与各原边回流支路、副边回流支路和保护电路分别连接，通过控制器控制各原边回流支路、副边回流支路的通断，以实现各电池单体的充放电功能，当其中某一电池单体的电量不足时，可以通过控制器控制与该电池单体对应的原边回流支路断开，而控制另一适配的原边回流支路导通来替代该被断开的原边回流支路，以防止出现电池单体的过充、过放现象，同时通过保护电路的设置能够对副边回流支路进行保护。
附图说明
[0019]图1为本申请实施例提供的电量均衡电路的电路图。
[0020]图2为均衡电压变化示意图。
[0021]图3为本申请另一实施例提供的电量均衡电路的电路图。
[0022]图4为本申请又一实施例提供的电量均衡电路的电路图。
具体实施方式
[0023]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0024]在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含
义。
[0025]本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
[0026]电池均衡是指使锂离子电池单体电压或电池组电压偏差保持在预期的范围内，从而保证每个电池单体在正常的使用时保持相同状态，达到电能平衡的目的，以避免电池过充、过放的发生。
[0027]参照图1所示，图1为本申请实施例提供的电量均衡电路的电路图。该电量均衡电路应用于电池单元，电池单元包括多个电池单体；电量均衡电路包括多绕组变压器T1、保护电路和控制器。多绕组变压器T1包括多个原边绕组和至少一个副边绕组，每个原边绕组和一个电池单体连接形成原边回流支路，每个副边绕组和负载连接形成副边回流支路，其中，相邻两个原边绕组的绕线方向相反。保护电路并联连接于负载，通过保护电路对副边回流支路进行保护。控制器与各原边回流支路、副边回流支路和保护电路分别连接，进而能够通过控制器控制各原边回流支路、副边回流支路的通断，同时通过控制器控制保护电路的工作。
[0028]在该电量均衡电路充放电时，通过控制器控制各原边回流支路、副边回流支路的通断，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电量均衡电路，应用于电池单元，所述电池单元包括多个电池单体，其特征在于，所述电量均衡电路包括：多绕组变压器，所述多绕组变压器包括多个原边绕组和至少一个副边绕组，每个所述原边绕组与一个所述电池单体连接形成原边回流支路，所述副边绕组和负载连接形成副边回流支路，其中，相邻两个所述原边绕组的绕线方向相反；保护电路，所述保护电路连接于所述副边回流支路；控制器，所述控制器与各所述原边回流支路、所述副边回流支路和所述保护电路分别连接。2.根据权利要求1所述的电量均衡电路，其特征在于，所述电量均衡电路还包括第一开关、第二开关和第三开关，所述第一开关包括多个子开关，所述子开关的数量与所述原边回流支路的数量对应设置，各所述子开关分别连接于各所述原边回流支路，所述第二开关连接于所述副边回流支路，所述第三开关连接于所述保护电路，且所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关分别与所述控制器连接，通过所述控制器控制所述第一开关、所述第二开关的通断，以控制所述原边回流支路、所述副边回流支路的通断，通过所述控制器控制所述第三开关，以控制所述保护电路是否接入所述副边回流支路。3.根据权利要求2所述的电量均衡电路，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关为MOS管。4.根据权利要求2所述的电量均衡电路，其特征在于，所述保护电路包括过流保护电路和滤波电路，所述第三开关为切换开关，通过所述切换开关切换所述过流保护电路接入所述副边回流支路中，或者通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张虚谷，丁励，黄柯清，
申请(专利权)人：珠海极海半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：