一种电池预警电路及用电设备制造技术

本发明专利技术提出了一种电池预警电路和用电设备，电池预警电路包括分压电路、第一MOS管、第二MOS管和告警装置，告警装置、第一MOS管和第二MOS管串联后用于并联于电池的两端，分压电路用于并联于电池的两端，第一MOS管和第二MOS管均与分压电路连接，分压电路用于令第一MOS管和第二MOS管分别处于高阻态和低阻态，或同时处于半导通状态，其中，当第一MOS管和第二MOS管分别处于高阻态和低阻态时告警装置的工作状态区别于同时处于半导通状态时告警装置的工作状态。本发明专利技术的有益效果：能够实现电池电芯容量一致性管控和状态预警，电路结构简单，成本较低，易于实现。易于实现。易于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种电池预警电路及用电设备


[0001]本专利技术涉及电池
，具体而言，涉及一种电池预警电路及用电设备。

技术介绍

[0002]电池电芯容量一致性管控和状态预警一直是电芯来料和使用过程中的行业难题。
[0003]在大型储能电站或者长续航电动车中，动力来源是由诸多单电池串并联构成的电池组系统。由于电芯之间存在内阻、容量、电压等差异，在电池组充电或者放电过程中，电芯容量差异(或者是采样电压的差异)会导致电池组无法实现满充电或者满放状态，即标称的理论容量在实际使用过程中无法实现。这些电池特性参数的不一致性一直是制约大批量电池组合使用的关键因素。为解决电池组合使用的一致性管控问题，电芯厂商在发货之前，一般会进行批量电芯的容量、内阻、电压、自放电、充放电动态特性等参数的一致性挑选。但由于电芯内部材料体系和工艺的无法避免的差异，出厂一致性良好的电芯，在经过一段时间到达使用方后电芯之间的不一致性会加剧。
[0004]另外，单电芯或多电芯系统在充放运行过程中，监控每个电芯的状态，实现状态预警，防止单电芯出现过充、过放等情况，是保证电池能稳定运行的基础。
[0005]目前的电池电芯容量一致性管控和状态预警系统中，往往基于对单电芯进行电压采样以及结合主控制芯片实现，这些往往造成系统结构比较复杂，成本较高，以及无法同步实现过充以及过放的预警。

技术实现思路

[0006]为达上述目的，本专利技术提供一种电池控温装置，包括一种电池预警电路，包括分压电路、第一MOS管、第二MOS管和告警装置，所述告警装置、所述第一MOS管和所述第二MOS管串联后用于并联于电池的两端，所述分压电路用于并联于所述电池的两端，所述第一MOS管和所述第二MOS管均与所述分压电路连接，所述分压电路用于令所述第一MOS管和所述第二MOS管分别处于高阻态和低阻态，或同时处于半导通状态，其中，当所述第一MOS管和所述第二MOS管分别处于所述高阻态和所述低阻态时所述告警装置的工作状态区别于同时处于所述半导通状态时所述告警装置的工作状态。
[0007]本专利技术的电池预警电路，分压电路与电池并联，并连接第一MOS管和第二MOS管，以此实现在连接电池时，对第一MOS管和第二MOS管不同的分压，实现第一MOS管和第二MOS管可以在同一时刻分别处于低阻态和高阻态，在这种情况下，告警装置可以处于第一种工作状态，而在第一MOS管和第二MOS 管基于分压电路的分压，而同时处于半导通状态时，此时可以使告警装置处于第二种工作状态，由于MOS管的阻态与栅源电压的具体数值相关，因此，电池预警电路连接的电池的具体电压情况可以与第一MOS管和第二MOS管的状态进行关联，以及，电池在充电/放电过程中的电压变化，在基于分压电路分压后，能够实现第一MOS管和第二MOS管在高阻态、低阻态及半导通状态之间的变化，基于此，通过MOS管结合分压电路能够快速进行电池状态的判断，从而实现电池状态预警以及进行电芯容量一致性判断，
相对于过压或者欠压等数字采样或者单功能模拟器件电路，本专利技术的电路结构更加简单，整体成本低，并且功能性更强。
[0008]进一步地，所述分压电路包括第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻和电压钳位器件，所述第一分压电阻、所述第二分压电阻和所述第三分压电阻串联后用于并联于所述电池的两端，所述电压钳位器件的一端连接于所述第一分压电阻和所述第二分压电阻之间，所述电压钳位器件的另一端连接于所述第一MOS管和所述第二MOS管之间。
[0009]进一步地，所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的栅极均连接于所述第二分压电阻和第三分压电阻之间，或
[0010]所述分压电路还包括第四分压电阻和第五分压电阻，所述第四分压电阻与所述第五分压电阻串联后用于并联于所述电池的两端，所述第一MOS管的栅极连接于所述第二分压电阻和所述第三分压电阻之间，所述第二MOS管的栅极连接于所述第四分压电阻和所述第五分压电阻之间。
[0011]进一步地，所述第一MOS管为耗尽型N
‑
MOS管,所述第二MOS管为增强型 N
‑
MOS管，所述第一MOS管的源极连接所述第二MOS管的漏极，所述第一MOS 管的漏极连接所述告警装置，所述告警装置用于连接所述电池的正极和连接所述第一分压电阻，所述第二MOS管的源极用于连接所述电池的负极和连接所述第三分压电阻。
[0012]进一步地，所述第一MOS管为耗尽型N
‑
MOS管，所述第二MOS管为增强型P
‑
MOS管，所述第一MOS管的源极连接所述第二MOS管的源极，所述第一 MOS管的漏极连接所述告警装置，所述告警装置用于连接所述电池的正极和连接所述第一分压电阻，所述第二MOS管的漏极用于连接所述电池的负极和连接所述第三分压电阻。
[0013]进一步地，电池预警电路还包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与所述第一MOS管并联，所述第二电阻与所述第二MOS管并联。
[0014]进一步地，电池预警电路还包括第一遏流电阻和第二遏流电阻，所述第一遏流电阻、所述告警装置、所述第一MOS管、所述第二遏流电阻和所述第二MOS管串联后用于并联于所述电池的两端。
[0015]进一步地，所述告警装置包括LED；
[0016]当所述第一MOS管和所述第二MOS管分别处于所述高阻态和所述低阻态时，所述LED点亮，当所述第一MOS管和所述第二MOS管同时处于所述半导通状态时，所述LED熄灭；或
[0017]当所述第一MOS管和所述第二MOS管分别处于所述高阻态和所述低阻态时，所述LED熄灭，当所述第一MOS管和所述第二MOS管同时处于所述半导通状态时，所述LED点亮。
[0018]进一步地，所述告警装置包括光耦和BMS系统，所述光耦的两端分别连接所述第一MOS管和所述电池，所述BMS系统与所述光耦通信连接，且用于与所述电池通信连接，所述BMS系统用于根据所述光耦采集的电压控制所述电池的工作状态或进行状态告警。
[0019]本专利技术还提出了一种用电设备，包括如上述的电池预警电路。
[0020]本专利技术中的用电设备具有与上述电池预警电路相近似的技术效果，在此不再进行赘述。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例所述的电池预警电路的结构示意图1；
[0022]图2为本专利技术实施例所述的两种n沟道MOS管的转移特性曲线示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例所述的电池预警电路的结构示意图2；
[0024]图4为本专利技术实施例所述的电池预警电路的结构示意图3；
[0025]图5为本专利技术实施例所述的电池预警电路的结构示意图4；
[0026]图6为本专利技术实施例所述的电池预警电路的结构示意图5；
[0027]图7为本专利技术实施例所述的锂电池充放电过程中荷电状态(SOC，电荷量) 与其电压的关系图示意图。
[0028]附图标记说明：
[0029]1‑
第一MOS管；2
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池预警电路，其特征在于，包括分压电路、第一MOS管(1)、第二MOS管(2)和告警装置，所述告警装置、所述第一MOS管(1)和所述第二MOS管(2)串联后用于并联于电池(3)的两端，所述分压电路用于并联于所述电池(3)的两端，所述第一MOS管(1)和所述第二MOS管(2)均与所述分压电路连接，所述分压电路用于令所述第一MOS管(1)和所述第二MOS管(2)分别处于高阻态和低阻态，或同时处于半导通状态，其中，当所述第一MOS管(1)和所述第二MOS管(2)分别处于所述高阻态和所述低阻态时所述告警装置的工作状态区别于同时处于所述半导通状态时所述告警装置的工作状态。2.根据权利要求1所述的电池预警电路，其特征在于，所述分压电路包括第一分压电阻(5)、第二分压电阻(6)、第三分压电阻(7)和电压钳位器件(4)，所述第一分压电阻(5)、所述第二分压电阻(6)和所述第三分压电阻(7)串联后用于并联于所述电池(3)的两端，所述电压钳位器件(4)的一端连接于所述第一分压电阻(5)和所述第二分压电阻(6)之间，所述电压钳位器件(4)的另一端连接于所述第一MOS管(1)和所述第二MOS管(2)之间。3.根据权利要求2所述的电池预警电路，其特征在于，所述第一MOS管(1)的栅极和所述第二MOS管(2)的栅极均连接于所述第二分压电阻(6)和第三分压电阻(7)之间，或所述分压电路还包括第四分压电阻(8)和第五分压电阻(9)，所述第四分压电阻(8)与所述第五分压电阻(9)串联后用于并联于所述电池(3)的两端，所述第一MOS管(1)的栅极连接于所述第二分压电阻(6)和所述第三分压电阻(7)之间，所述第二MOS管(2)的栅极连接于所述第四分压电阻(8)和所述第五分压电阻(9)之间。4.根据权利要求2所述的电池预警电路，其特征在于，所述第一MOS管(1)为耗尽型N
‑
MOS管,所述第二MOS管(2)为增强型N
‑
MOS管，所述第一MOS管(1)的源极连接所述第二MOS管(2)的漏极，所述第一MOS管(1)的漏极连接所述告警装置，所述告警装置用于连接所述电池(3)的正极和连接所述第一分压电阻(5)，所述第二MOS管(2)的源极用于连接所述电池(3)的负极和连接所述第三分压电阻(7)。5.根据权利要求2所述的电池预警电路，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王圣明，张凯暾，赵旭浩，刘博，王浩然，
申请(专利权)人：合肥恒钧检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：