一種解決多個(gè)電池組之間相互充放電問(wèn)題的電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種解決多個(gè)電池組之間相互充放電問(wèn)題的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展，中型、大型電池組的用量越來(lái)越大。而在這些電池組的生產(chǎn)、測(cè)試與使用過(guò)程中，要用到許多充電和放電過(guò)程。
[0003]現(xiàn)有的充電設(shè)備或放電設(shè)備存在以下缺點(diǎn):
1、電池組需要使用相同型號(hào)的電池模組進(jìn)行并聯(lián)使用，即并聯(lián)的電池組要求每個(gè)電池電壓相同，不能將完全不一樣類(lèi)型、電壓等級(jí)的電池模組進(jìn)行并聯(lián)輸入輸出。因?yàn)樵陔姵亟M中，單體之間的差異總是存在的，以容量為例，其差異性永不會(huì)趨于消失，而是逐步惡化的。電池組中流過(guò)同樣電流，相對(duì)而言，容量大者總是處于小電流淺充淺放、趨于容量衰減緩慢、壽命延長(zhǎng)，而容量小者總是處于大電流過(guò)充過(guò)放、趨于容量衰減加快、壽命縮短，兩者之間性能參數(shù)差異越來(lái)越大，形成正反饋特性，小容量提前失效，組壽命縮短。
[0004]2、電池組的充放電步驟無(wú)法達(dá)到全循環(huán)的功能，使得電池組的使用麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡(jiǎn)單易行、便于操作、可靠性強(qiáng)的解決多個(gè)電池組之間相互充放電問(wèn)題的電路，解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全循環(huán)充放電的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種解決多個(gè)電池組之間相互充放電問(wèn)題的電路，包括多個(gè)并聯(lián)的電池模組，所述的電池模組采用正負(fù)兩根線(xiàn)輸入輸出；所述的電池模組包括電池、充電MOS管、放電MOS管、電流檢測(cè)模塊、溫度采樣電路、溫度控制開(kāi)關(guān)和控制模塊，所述的充電MOS管、放電MOS管、電流檢測(cè)模塊、溫度控制開(kāi)關(guān)和電池串聯(lián)而成，所述的溫度采樣電路對(duì)電池模組的溫度進(jìn)行采樣；所述的控制模塊的電壓采樣輸入端與電池連接，控制模塊的電流采樣輸入端與電流檢測(cè)模塊連接，控制模塊的溫度采樣輸入端與溫度采樣電路連接，控制模塊的第一 MOS管控制輸出端與充電MOS管連接，控制模塊的第二 MOS管控制輸出端與放電MOS管連接，控制模塊的溫控開(kāi)關(guān)輸出端與溫度控制開(kāi)關(guān)連接;
其中，在充電過(guò)程中，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到有經(jīng)過(guò)電流檢測(cè)模塊的充電電流，控制模塊將放電MOS管置于開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到電池的電壓達(dá)到過(guò)放電門(mén)限，控制模塊將充電MOS管置于關(guān)閉狀態(tài)；在放電過(guò)程中，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到有經(jīng)過(guò)電流檢測(cè)模塊的放電電流，控制模塊將充電MOS管置于開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到電池的電壓達(dá)到過(guò)放電門(mén)限，控制模塊將放電MOS管置于關(guān)閉狀態(tài)。
[0007]所述的電流檢測(cè)模塊包括電流檢測(cè)電阻RSC。
[0008]所述的電池模組為相同或者不同類(lèi)型電壓等級(jí)的電池模組。
[0009]所述的溫度采樣電路設(shè)置于電池的電芯上。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明在不過(guò)充不過(guò)放的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制充電MOS管和放電MOS管開(kāi)閉解決了多個(gè)電池模組相互并聯(lián)會(huì)造成相互充放電的問(wèn)題，甚至是完全不一樣類(lèi)型電壓等級(jí)的電池模組的并聯(lián)。
[0011](2)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在所有的電池模組均在一個(gè)并聯(lián)的母線(xiàn)回路中、輸出只有正負(fù)兩根線(xiàn)的情況下，每個(gè)電池模組均可實(shí)現(xiàn)充電與放電的全循環(huán)過(guò)程:在充電步驟完成后的充電MOS管和放電MOS管的開(kāi)閉狀態(tài)與放電步驟的初始狀態(tài)相同，同理在放電步驟完成后的充電MOS管和放電MOS管的開(kāi)閉狀態(tài)與充電步驟的初始狀態(tài)相同。
[0012](3)本發(fā)明還包括用于保護(hù)電池模組的溫度采樣電路和溫度控制開(kāi)關(guān)，在電池模組的溫度較高的時(shí)候斷開(kāi)該電池模組，具有安全性。
[0013](4)本發(fā)明簡(jiǎn)單易行，便于操作，可靠性強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)方框圖；
圖2為電池模組電路示意圖；
圖3為放電完成等效電路圖；
圖4為充電完成等效電路圖；
圖5為循環(huán)放電流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案:如圖1所示，一種解決多個(gè)電池組之間相互充放電問(wèn)題的電路，包括多個(gè)并聯(lián)的電池模組，所述的電池模組采用正負(fù)兩根線(xiàn)輸入輸出；如圖2所示，所述的電池模組包括電池、充電MOS管、放電MOS管、電流檢測(cè)模塊、溫度采樣電路、溫度控制開(kāi)關(guān)和控制模塊，所述的充電MOS管、放電MOS管、電流檢測(cè)模塊、溫度控制開(kāi)關(guān)和電池串聯(lián)而成，所述的溫度采樣電路對(duì)電池模組的溫度進(jìn)行采樣；所述的控制模塊的電壓采樣輸入端與電池連接，控制模塊的電流采樣輸入端與電流檢測(cè)模塊連接，控制模塊的溫度采樣輸入端與溫度采樣電路連接，控制模塊的第一 MOS管控制輸出端與充電MOS管連接，控制模塊的第二 MOS管控制輸出端與放電MOS管連接，控制模塊的溫控開(kāi)關(guān)輸出端與溫度控制開(kāi)關(guān)連接；
其中，在充電過(guò)程中，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到有經(jīng)過(guò)電流檢測(cè)模塊的充電電流，控制模塊將放電MOS管置于開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到電池的電壓達(dá)到過(guò)放電門(mén)限，控制模塊將充電MOS管置于關(guān)閉狀態(tài)；在放電過(guò)程中，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到有經(jīng)過(guò)電流檢測(cè)模塊的放電電流，控制模塊將充電MOS管置于開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到電池的電壓達(dá)到過(guò)放電門(mén)限，控制模塊將放電MOS管置于關(guān)閉狀態(tài)。
[0016]所述的電流檢測(cè)模塊包括電流檢測(cè)電阻RSC。
[0017]所述的電池模組為相同或者不同類(lèi)型電壓等級(jí)的電池模組。
[0018]所述的溫度采樣電路設(shè)置于電池的電芯上。
[0019]具體的實(shí)現(xiàn)方式包括以下步驟:
A、放電: 511:在放電過(guò)程之前，所有的充電MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，所有的放電MOS管處于開(kāi)啟狀態(tài)，所有的電池模組通過(guò)充電MOS管內(nèi)部允許的放電方向的二極管并聯(lián)起來(lái)；
512:開(kāi)始放電，由于電壓競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，電壓最高的電池模組最先進(jìn)行放電；控制模塊對(duì)經(jīng)過(guò)電流檢測(cè)模塊的電流進(jìn)行采樣，還對(duì)電池的電壓進(jìn)行采樣:
(1)當(dāng)控制模塊檢測(cè)到有經(jīng)過(guò)電流檢測(cè)模塊的放電電流，控制模塊將充電MOS管置于開(kāi)啟狀態(tài)，即將該電池模組加入放電并聯(lián)序列，避免充電MOS管承受放電電流；直到所有的充電MOS管均處于開(kāi)啟狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)所有的電池模組并聯(lián)放電；
(2)當(dāng)控制模塊檢測(cè)到電池的電壓達(dá)到過(guò)放電門(mén)限，控制模塊將放電MOS管置于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)的放電MOS管起不過(guò)放電的作用；直到所有的放電MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，表示所有的電池模組均放電完成，等效電路圖如圖3所示。
[0020]B、充電:
521:在充電過(guò)程之前，所有的充電MOS管處于開(kāi)啟狀態(tài)，所有的放電MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，所有的電池模組通過(guò)放電MOS管內(nèi)部允許的充電方向的二極管都并聯(lián)起來(lái)；
522:開(kāi)始充電，由于電壓競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，充電電流首先進(jìn)入電壓最低的電池模組；控制模塊對(duì)經(jīng)過(guò)電流檢測(cè)模塊的電流進(jìn)行采樣，還對(duì)電池的電壓進(jìn)行采樣:
(1)當(dāng)控制模塊檢測(cè)到有經(jīng)過(guò)電流檢測(cè)模塊的充電電流，控制模塊將放電MOS管置于開(kāi)啟狀態(tài)，即將該電池模組加入充電并聯(lián)序列；直到所有的放電MOS管均處于開(kāi)啟狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)所有的電池模組并聯(lián)充電；
(2)當(dāng)控制模塊檢測(cè)到電池的電壓達(dá)到過(guò)充電門(mén)限，控制模塊將充電MOS管置于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)的充電MOS管起不過(guò)充電的作用；直到所有的充電MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，表示所有的電池模組均充電完成，等效電路圖如圖4所示。
[0021]在放電完成后，充電MOS管處于開(kāi)啟狀態(tài)，放電MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，與電池充電步驟所需要的充電MOS管和放電MOS管的初始狀態(tài)相同。
[0022]同理，在充電完成后，放電MOS管處于開(kāi)啟狀態(tài)，充電MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，與電池放電步驟所需要的充電MOS管和放電MOS管的初始狀態(tài)相同。
[0023]因此可以實(shí)現(xiàn)充放電全循環(huán)，如圖5所示。
[0024]在充電和放電的過(guò)程中，某個(gè)控制模組的溫度一旦較高，控制模塊控制溫度控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，對(duì)該電池模組進(jìn)行保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種解決多個(gè)電池組之間相互充放電問(wèn)題的電路，其特征在于:包括多個(gè)并聯(lián)的電池模組，所述的電池模組采用正負(fù)兩根線(xiàn)輸入輸出；所述的電池模組包括電池、充電MOS管、放電MOS管、電流檢測(cè)模塊、溫度采樣電路、溫度控制開(kāi)關(guān)和控制模塊，所述的充電MOS管、放電MOS管、電流檢測(cè)模塊、溫度控制開(kāi)關(guān)和電池串聯(lián)而成，所述的溫度采樣電路對(duì)電池模組的溫度進(jìn)行采樣；所述的控制模塊的電壓采樣輸入端與電池連接，控制模塊的電流采樣輸入端與電流檢測(cè)模塊連接，控制模塊的溫度采樣輸入端與溫度采樣電路連接，控制模塊的第一 MOS管控制輸出端與充電MOS管連接，控制模塊的第二 MOS管控制輸出端與放電MOS管連接，控制模塊的溫控開(kāi)關(guān)輸出端與溫度控制開(kāi)關(guān)連接； 其中，在充電過(guò)程中，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到有經(jīng)過(guò)電流檢測(cè)模塊的充電電流，控制模塊將放電MOS管置于開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到電池的電壓達(dá)到過(guò)放電門(mén)限，控制模塊將充電MOS管置于關(guān)閉狀態(tài)；在放電過(guò)程中，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到有經(jīng)過(guò)電流檢測(cè)模塊的放電電流，控制模塊將充電MOS管置于開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到電池的電壓達(dá)到過(guò)放電門(mén)限，控制模塊將放電MOS管置于關(guān)閉狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種解決多個(gè)電池組之間相互充放電問(wèn)題的電路，其特征在于:所述的電流檢測(cè)模塊包括電流檢測(cè)電阻RSC。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種解決多個(gè)電池組之間相互充放電問(wèn)題的電路，其特征在于:所述的電池模組為相同或者不同類(lèi)型電壓等級(jí)的電池模組。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種解決多個(gè)電池組之間相互充放電問(wèn)題的電路，其特征在于:所述的溫度采樣電路設(shè)置于電池的電芯上。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種解決多個(gè)電池組之間相互充放電問(wèn)題的電路，包括多個(gè)并聯(lián)的電池模組，所述的電池模組采用正負(fù)兩根線(xiàn)輸入輸出；所述的電池模組包括電池、充電MOS管、放電MOS管、電流檢測(cè)模塊、溫度采樣電路、溫控開(kāi)關(guān)模塊和控制模塊；所述的控制模塊的電壓采樣輸入端與電池連接，控制模塊的電流采樣輸入端與電流檢測(cè)模塊連接，控制模塊的第一MOS管控制輸出端與充電MOS管連接，控制模塊的第二MOS管控制輸出端與放電MOS管連接。本發(fā)明通過(guò)控制充電MOS管和放電MOS管開(kāi)閉解決多個(gè)不一樣類(lèi)型電壓等級(jí)的電池模組相互并聯(lián)會(huì)造成相互充放電的問(wèn)題；并且實(shí)現(xiàn)了在所有的電池模組均在一個(gè)并聯(lián)的母線(xiàn)回路中，每個(gè)電池模組均實(shí)現(xiàn)充放電的全循環(huán)過(guò)程。
【IPC分類(lèi)】H02J7/00, H01M10/44
【公開(kāi)號(hào)】CN105048578
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510482119
【發(fā)明人】毛珂
【申請(qǐng)人】成都宇能通能源開(kāi)發(fā)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年8月3日