一种用于多节电池充电的防电池反接均衡电路.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113346565A(43)申请公布日2021.09.03(21)申请号202010139167.1(22)申请日2020.03.02(71)申请人辉芒微电子（深圳）有限公司地址518057广东省深圳市南山区科技园科技南十二路长虹科技大厦10楼5-8室(72)发明人杨学仁黄裕泉许如柏(74)专利代理机构深圳市顺天达专利商标代理有限公司44217代理人郭伟刚(51)Int.Cl.H02J7/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种用于多节电池充电的防电池反接均衡电路(57)摘要本发明公开了一种用于多节电池充电的防电池反接均衡电路，适用于串联的N节电池的充电，所述均衡电路包括N个开关单元、电压采样电路、均衡开关驱动电路、防反接开关管驱动电路、过压检测电路，本发明在检测到任意两个电池的压差大于第一阈值时导通电压较高的电池所对应的均衡开关管，从而进入非均衡状态，使得此节电池的充电电流减小，另一节电池充电电流不变，直到二者的压差减小到第二阈值时，才关断之前导通的均衡开关管，恢复至均衡状态，如此实现多节电池的均衡充电；而且当电池反接时，防反接开关管会关断，避免造成电池的损耗；本发明采样到了各节电池的具体电压以及总的电压，能对各节电池电压、总电池电压进行过压检测。CN113346565ACN113346565A权利要求书1/2页1.一种用于多节电池充电的防电池反接均衡电路，适用于串联的N节电池的充电，N为大于等于2的正整数，所述N节电池分布在N+1个充电节点之间，相邻两个充电节点之间设置一节电池，其特征在于，所述均衡电路包括：N个开关单元，相邻两个充电节点之间设置一个所述开关单元，每一开关单元包括串接的均衡开关管和防反接开关管；电压采样电路，与各个充电节点分别连接，用于输出每一节电池的采样电压以及所有电池总的采样电压；均衡开关驱动电路，与所述电压采样电路以及均衡开关管的控制端连接，用于根据电压采样电路输出的每一节电池的采样电压确定任意两节电池的压差，并在任意两节电池的压差超过第一阈值时导通该两节电池中的电压较高者所对应的开关单元中的均衡开关管，并在压差降低到第二阈值时关断之前导通的均衡开关管；防反接开关管驱动电路，与充电节点以及防反接开关管的控制端连接，并在任意相邻的两个充电节点之间的电池反接时关断该两个充电节点之间的防反接开关管。2.根据权利要求1所述的用于多节电池充电的防电池反接均衡电路，其特征在于，所述防反接开关管驱动电路包括N-1个比较器和N-1个前级开关管，所述N+1个充电节点按照充电电流的方向依次分为第1个至第N+1个充电节点，第i个前级开关管的控制端连接第i个比较器的输出端，第i个前级开关管的输入端接入第一电压，第i个前级开关管的输出端连接第i个充电节点和第i+1个充电节点之间的防反接开关管的控制端，第i个比较器的第一输入端连接第i个充电节点，第i个比较器的第二输入端连接第i+1个充电节点，其中，i为1至N-1的正整数，第N个充电节点和第N+1个充电节点之间的防反接开关管的控制端连接第N个充电节点。3.根据权利要求2所述的用于多节电池充电的防电池反接均衡电路，其特征在于，所述均衡开关驱动电路包括组比较器以及N-1个电压转换电路，所述电压转换电路用于将输入的电压转换为第一电压后输出，每一组比较器接入不同的两个电池的采样电压，且同一组比较器中的每个比较器的同相输入端与另一个比较器的异相输入端相同；当N为2时，同相输入端为第一个电池的采样电压的比较器的输出经由电压转换电路连接至第一个均衡开关管的控制端，另一个比较器的输出直接连接至第二个均衡开关管的控制端；当N大于2时，所述均衡开关驱动电路还包括逻辑处理电路，所述多组比较器的输出分别连接至逻辑处理电路，所述逻辑处理电路用于将同相输入端为第i个电池的采样电压的所有比较器的输出进行或处理后输出至所述逻辑处理电路的第i个输出端，所述逻辑处理电路的第i个输出端经由第i个电压转换电路连接至第i个均衡开关管的控制端，所述逻辑电路的第N个输出端直接连接第N个均衡开关管的控制端。4.根据权利要求1所述的用于多节电池充电的防电池反接均衡电路，其特征在于，所述均衡开关管和防反接开关管均为IGBT功率管，所述均衡开关管和防反接开关管的源端连接在一起，所述均衡开关管和防反接开关管的漏端分别连接同一个电池两端的充电节点。5.根据权利要求4所述的用于多节电池充电的防电池反接均衡电路，其特征在于，所述防反接开关管的控制端和源端之间还连接有限流电阻和稳压管，所述限流电阻和稳压管并2CN113346565A权利要求书2/2页联。6.根据权利要求1所述的用于多节电池充电的防电池反接均衡电路，其特征在于，所述电