一种用于高压堆叠储能的模组被动均衡控制电路制造技术

本技术涉及电路的领域，公开了一种用于高压堆叠储能的模组被动均衡控制电路，包括均衡控制信号隔离输入电路、线性稳压电路、温度采集比较电路、MOS诊断隔离输出电路、SAFE使能电路以及均衡电阻电路；本申请通过温度反馈控制电路，可以实时监控均衡电阻温度。当温度超过设定上限阈值时，可以强制切断均衡；当温度恢复到下限阈值时，自动恢复均衡。整个过程无需软件干预，具有快速、稳定的控制效果。通过MOS诊断电路，可以及时向上级上报均衡状态信息，并在未开启均衡时，诊断P‑MOS短路故障。具有避免小故障转变为大安全隐患的效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电路的，特别涉及一种用于高压堆叠储能的模组被动均衡控制电路。

技术介绍

1、一般储能应用中，往往只关注电芯之间的一致性问题，解决方式多为对单节电芯进行均衡；但在高压储能应用场景中，电池模组(每个模组包含多个电芯)之间也存在一致性问题，同样需要均衡。

2、目前常用的模组均衡方式为先比较各模组电压值，然后由电池管理系统下达开均衡指令，开启mos进行均衡，模组间电压趋近相同后，再由电池管理系统下达关均衡指令，关闭mos停止均衡。上述模组均衡方式属于开环控制，其过分依赖于电池管理系统的电压采集信息，忽略均衡过程中的关键影响因素，控制响应不及时、效果不稳定。当均衡温度过高时，不能及时关闭均衡；mos管损坏后不能及时向上级系统报出故障，存在安全隐患。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种用于高压堆叠储能的模组被动均衡控制电路，旨在解决现有技术中的上述问题。

2、本申请提供了一种用于高压堆叠储能的模组被动均衡控制电路，包括均衡控制信号隔离输入电路、线性稳压电路、温度采集比较电路、mos诊断隔离输出电路、safe使能电路以及均衡电阻电路，所述均衡控制信号隔离输入电路包括电阻r2、光耦u1、稳压管vd2、p型场效应管q1、电阻r4以及电阻r5，所述外部信号do经过电阻r2连接到光耦u1的1脚，光耦u1的3脚通过稳压管vd2连接到p型场效应管q1的栅极，稳压管vd2可保护光耦vceo不越限，光耦u1的4脚通过电阻r4连接到safe信号，再通过电阻r5接地,当do为高电平时，开通q1，并把safe信号置高；所述线性稳压电路包括电阻r7、三极管t1、电阻r6以及稳压管vd3，所述线性稳压电路从p型场效应管q1的漏极取电，经过电阻r7连接到三极管t1的集电极，三极管t1、电阻r6、r7以及稳压管vd3构成简单的线性稳压器，为温度采集比较、mos诊断电路供电，vcc输出电压主要取决于vd3的值；所述温度采集比较电路包括比较器u2，在所述比较器u2的同相输入端有一阶rc滤波，再通过上拉电阻r8接vcc，通过ntc下拉到地，反相输入端与同相输入端一样，下拉变为两个电阻，其中电阻r11通过场效应管q3下拉到地，场效应管q3的栅极再通过电阻r14接到比较器u2输出端，比较器u2输出端通过电阻r13接到n型场效应管q2的栅极；所述mos诊断隔离输出电路包括采样电阻r17、比较器u3和光耦u4，其中比较器u3输出通过二极管d3和fault信号通过二极管d4共同驱动u4；所述safe使能电路是作为mos诊断的冗余电路，由两级n型mos构成，有效输出分别接到n型场效应管q2栅极和光耦u4的1脚；所述均衡电阻电路包含p型场效应管q1、与p型场效应管q1电连接的bal_r以及与bal_r电连接的n型场效应管q2。

3、进一步地，所述均衡电阻电路表面覆盖有用于散热的硅胶垫片。

4、与现有技术相比，本申请通过温度反馈控制电路，可以实时监控均衡电阻温度。当温度超过设定上限阈值时，可以强制切断均衡；当温度恢复到下限阈值时，自动恢复均衡。整个过程无需软件干预，具有快速、稳定的控制效果。通过mos诊断电路，可以及时向上级上报均衡状态信息，并在未开启均衡时，诊断p-mos短路故障。具有避免小故障转变为大安全隐患的效果。

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【技术保护点】

1.一种用于高压堆叠储能的模组被动均衡控制电路，其特征在于，包括均衡控制信号隔离输入电路、线性稳压电路、温度采集比较电路、MOS诊断隔离输出电路、SAFE使能电路以及均衡电阻电路，所述均衡控制信号隔离输入电路包括电阻R2、光耦U1、稳压管VD2、P型场效应管Q1、电阻R4以及电阻R5，外部信号DO经过电阻R2连接到光耦U1的1脚，光耦U1的3脚通过稳压管VD2连接到P型场效应管Q1的栅极，稳压管VD2可保护光耦Vceo不越限，光耦U1的4脚通过电阻R4连接到SAFE信号，再通过电阻R5接地,当DO为高电平时，开通Q1，并把SAFE信号置高；所述线性稳压电路包括电阻R7、三极管T1、电阻R6以及稳压管VD3，所述线性稳压电路从P型场效应管Q1的漏极取电，经过电阻R7连接到三极管T1的集电极，三极管T1、电阻R6、R7以及稳压管VD3构成简单的线性稳压器，为温度采集比较、MOS诊断电路供电，VCC输出电压主要取决于VD3的值；所述温度采集比较电路包括比较器U2，在所述比较器U2的同相输入端有一阶RC滤波，再通过上拉电阻R8接VCC，通过NTC下拉到地，反相输入端与同相输入端一样，下拉变为两个电阻，其中电阻R11通过场效应管Q3下拉到地，场效应管Q3的栅极再通过电阻R14接到比较器U2输出端，比较器U2输出端通过电阻R13接到N型场效应管Q2的栅极；所述MOS诊断隔离输出电路包括采样电阻R17、比较器U3和光耦U4，其中比较器U3输出通过二极管D3和FAULT信号通过二极管D4共同驱动U4；所述SAFE使能电路是作为MOS诊断的冗余电路，由两级N型MOS构成，有效输出分别接到N型场效应管Q2栅极和光耦U4的1脚；所述均衡电阻电路包含P型场效应管Q1、与P型场效应管Q1电连接的BAL_R以及与BAL_R电连接的N型场效应管Q2。

2.根据权利要求1所述的一种用于高压堆叠储能的模组被动均衡控制电路，其特征在于，所述均衡电阻电路表面覆盖有用于散热的硅胶垫片。

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【技术特征摘要】

1.一种用于高压堆叠储能的模组被动均衡控制电路，其特征在于，包括均衡控制信号隔离输入电路、线性稳压电路、温度采集比较电路、mos诊断隔离输出电路、safe使能电路以及均衡电阻电路，所述均衡控制信号隔离输入电路包括电阻r2、光耦u1、稳压管vd2、p型场效应管q1、电阻r4以及电阻r5，外部信号do经过电阻r2连接到光耦u1的1脚，光耦u1的3脚通过稳压管vd2连接到p型场效应管q1的栅极，稳压管vd2可保护光耦vceo不越限，光耦u1的4脚通过电阻r4连接到safe信号，再通过电阻r5接地,当do为高电平时，开通q1，并把safe信号置高；所述线性稳压电路包括电阻r7、三极管t1、电阻r6以及稳压管vd3，所述线性稳压电路从p型场效应管q1的漏极取电，经过电阻r7连接到三极管t1的集电极，三极管t1、电阻r6、r7以及稳压管vd3构成简单的线性稳压器，为温度采集比较、mos诊断电路供电，vcc输出电压主要取决于vd3的值；所述温度采...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵磊，石鑫余，卿鹏，
申请(专利权)人：深圳天邦达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：