一种电芯电压控制电路、电池包和动力装置制造方法及图纸

技术编号:39274017 阅读:9 留言:0更新日期:2023-11-07 10:52
本实用新型专利技术公开了一种电芯电压控制电路、电池包和动力装置,该电路包括:电压采样芯片,用于采集电池组中各电芯的电压值;多路复用单元,用于输入各电芯的端电压,并输出各端电压中与目标电压值对应的目标端电压,其中,目标电压值为各电压值中的最大电压值;转换单元,用于将目标端电压转换为预设电压,并基于预设电压向预设负载供电,以此通过使各电芯中电压最高的电芯对预设负载供电,使得电芯电压达到相对均衡的水平,从而在保证电芯电压一致性的基础上避免了电能的浪费。基础上避免了电能的浪费。基础上避免了电能的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种电芯电压控制电路、电池包和动力装置


[0001]本申请涉及电池
,更具体地,涉及一种电芯电压控制电路、电池包和动力装置。

技术介绍

[0002]在电动车辆中,动力电池组是其重要的组成部分。由于电池组是由多个单体电芯串联连接而成,随着电池的使用,电池组中各电芯间的差异性逐渐扩大,导致电芯间一致性差。当电芯电压不一致时,放电工况下,容量最小的电芯最先完成放电,而充电工况下,容量大的电芯最先达到满充,就可能出现电池包容量消失非常快或者电芯发生过热的情况,从而缩短电池包使用寿命。
[0003]现有技术中,对保证电芯电压一致性的处理方式有很多,比如被动均衡等,被动均衡是使用电阻耗散能量,即设置一个旁路电阻器,用于释放多余的电压并使电芯与其它电芯均衡。然而,被动均衡技术是使用电阻耗散能量来保证电芯电压的一致性,均衡电量全部以热量的形式被浪费,并且被动均衡将导致动力电池组的局部温度上升,会导致元器件的失效率也随之上升。
[0004]因此,如何在保证电芯电压一致性的基础上避免电能的浪费,是目前有待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提出了一种电芯电压控制电路、电池包和动力装置,用以在保证电芯电压一致性的基础上避免电能的浪费。
[0006]第一方面,提供一种电芯电压控制电路,所述电路包括:电压采样芯片,用于采集电池组中各电芯的电压值;多路复用单元,用于输入各所述电芯的端电压,并输出各所述端电压中与目标电压值对应的目标端电压,其中,所述目标电压值为各所述电压值中的最大电压值;转换单元,用于将所述目标端电压转换为预设电压,并基于所述预设电压向预设负载供电;其中,所述电压采样芯片通过电压采样连接器分别连接各所述电芯的电压采样点,所述多路复用单元的各电压输入端分别连接各所述电压采样点,所述多路复用单元的输出端连接所述转换单元的输入端,所述转换单元的输出端连接所述预设负载。
[0007]在一些实施例中,所述预设负载包括所述电压采样芯片或电池管理系统的电池控制单元。
[0008]在一些实施例中,若所述预设负载为所述电压采样芯片,所述转换单元为第一DC/DC转换器,所述预设电压为第一预设电压。
[0009]在一些实施例中,若所述预设负载为所述电池控制单元,所述转换单元为第二DC/DC转换器,所述预设电压为第二预设电压,所述电路还包括:欠压保护单元,用于在所述目标端电压低于预设参考电压时停止输出所述目标端电压,在所述目标端电压不低于所述预设参考电压时输出所述目标端电压;其中,所述欠压保护单元的输入端连接多路复用单元
的输出端,所述欠压保护单元的输出端连接所述第二DC/DC转换器的输入端,所述第二DC/DC转换器的输出端连接所述电池控制单元。
[0010]在一些实施例中,所述欠压保护单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第三电容、稳压芯片和三极管,其中,所述第一电阻的一端为所述欠压保护单元的输入端,所述第一电阻的另一端、所述第一电容的一端、所述第二电阻的一端和所述第三电阻的一端共接于所述第四电阻的一端,所述第一电容的另一端和所述第二电阻的另一端均接地,所述第三电阻的另一端为所述预设参考电压的输入端,所述第四电阻的另一端、所述第二电容的一端和所述第三电容的一端共接于所述稳压芯片的参考端,所述第二电容的另一端和所述稳压芯片的阴极共接于所述第五电阻的一端,所述第三电容的另一端和所述稳压芯片的阳极均接地,所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的一端共接于所述三极管的基极,所述第六电阻的另一端连接所述三极管的发射极,所述三极管的集电极为所述欠压保护单元的输出端。
[0011]在一些实施例中,所述预设参考电压为2.8V~3.9V,所述第二预设电压为12V。
[0012]在一些实施例中,所述多路复用单元包括正极多路复用器和负极多路复用器,所述多路复用单元的各电压输入端包括所述正极多路复用器上的各正极输入端和所述负极多路复用器上的各负极输入端,各所述正极输入端连接所述电压采样点中的正极采样点,各所述负极输入端连接所述电压采样点中的负极采样点,所述多路复用单元的输出端包括所述正极多路复用器上的正极输出端和所述负极多路复用器上的负极输出端。
[0013]在一些实施例中,所述正极多路复用器和所述负极多路复用器均包括用于输入选择信号的控制端,各所述控制端连接微控制单元的选择信号输出端,所述微控制单元的电压输入端连接所述电压采样芯片的输出端,其中,所述选择信号是所述微控制单元对各所述电压值进行比较后,根据与所述最大电压值对应的电芯的编号生成的。
[0014]第二方面,提供一种电池包,包括如第一方面所述的电芯电压控制电路。
[0015]第三方面,提供一种动力装置,包括如第二方面所述的电池包。
[0016]通过应用以上技术方案,电芯电压控制电路包括:电压采样芯片,用于采集电池组中各电芯的电压值;多路复用单元,用于输入各电芯的端电压,并输出各端电压中与目标电压值对应的目标端电压,其中,目标电压值为各电压值中的最大电压值;转换单元,用于将目标端电压转换为预设电压,并基于预设电压向预设负载供电;其中,电压采样芯片通过电压采样连接器分别连接各电芯的电压采样点,多路复用单元的各电压输入端分别连接各电压采样点,多路复用单元的输出端连接转换单元的输入端,转换单元的输出端连接预设负载,以此通过使各电芯中电压最高的电芯对预设负载供电,使得电芯电压达到相对均衡的水平,从而在保证电芯电压一致性的基础上避免了电能的浪费。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1示出了本技术实施例提出的一种电芯电压控制电路的结构示意图;
[0019]图2示出了本技术另一实施例提出的一种电芯电压控制电路的结构示意图;
[0020]图3示出了本技术又一实施例提出的一种电芯电压控制电路的结构示意图;
[0021]图4示出了本技术实施例中欠压保护单元的结构示意图;
[0022]图5示出了本技术又一实施例提出的一种电芯电压控制电路的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0024]本申请实施例提供一种电芯电压控制电路,如图1所示,该电路包括:
[0025]电压采样芯片10,用于采集电池组20中各电芯的电压值;
[0026]多路复用单元30,用于输入各电芯的端电本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯电压控制电路,其特征在于,所述电路包括:电压采样芯片,用于采集电池组中各电芯的电压值;多路复用单元,用于输入各所述电芯的端电压,并输出各所述端电压中与目标电压值对应的目标端电压,其中,所述目标电压值为各所述电压值中的最大电压值;转换单元,用于将所述目标端电压转换为预设电压,并基于所述预设电压向预设负载供电;其中,所述电压采样芯片通过电压采样连接器分别连接各所述电芯的电压采样点,所述多路复用单元的各电压输入端分别连接各所述电压采样点,所述多路复用单元的输出端连接所述转换单元的输入端,所述转换单元的输出端连接所述预设负载。2.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述预设负载包括所述电压采样芯片或电池管理系统的电池控制单元。3.如权利要求2所述的电路,其特征在于,若所述预设负载为所述电压采样芯片,所述转换单元为第一DC/DC转换器,所述预设电压为第一预设电压。4.如权利要求2所述的电路,其特征在于,若所述预设负载为所述电池控制单元,所述转换单元为第二DC/DC转换器,所述预设电压为第二预设电压,所述电路还包括:欠压保护单元,用于在所述目标端电压低于预设参考电压时停止输出所述目标端电压,在所述目标端电压不低于所述预设参考电压时输出所述目标端电压;其中,所述欠压保护单元的输入端连接多路复用单元的输出端,所述欠压保护单元的输出端连接所述第二DC/DC转换器的输入端,所述第二DC/DC转换器的输出端连接所述电池控制单元。5.如权利要求4所述的电路,其特征在于,所述欠压保护单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第三电容、稳压芯片和三极管,其中,所述第一电阻的一端为所述欠压保护单元的输入端,所述第一电阻的另一端、所述第一电容的一端、所述第二电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄凤麟杨红新张建彪仇惠惠曹克楠
申请(专利权)人:章鱼博士智能技术上海有限公司
类型:新型
国别省市:

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