電池組保護(hù)板電路、電池組保護(hù)板、電池組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池組保護(hù)板電路、一種電池組保護(hù)板以及一種電池組件。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池具有容量高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，由多塊鋰電池單元組成的鋰電池組則以其更高的容量而被應(yīng)用到許多領(lǐng)域，例如在電動(dòng)車(chē)中，可以利用鋰電池組取代傳統(tǒng)的鉛酸電池。鋰電池組一般都需要專(zhuān)門(mén)的電路對(duì)其進(jìn)行各種管理，例如在鋰電池組出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流等情形時(shí)進(jìn)行有效保護(hù)；而這些電路通過(guò)設(shè)置在鋰電池組保護(hù)板中。
[0003]目前的鋰電池組保護(hù)板電路通常設(shè)置有專(zhuān)用保護(hù)芯片和與其電連接的充電M0S管(Metal-Oxide-Semiconductor Transistor)及放電M0S管，由專(zhuān)用保護(hù)芯片來(lái)控制充電M0S管和放電M0S的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。然而，專(zhuān)用保護(hù)芯片的采用，一方面其導(dǎo)致整個(gè)保護(hù)板電路的成本比較高，另一方面其存在擴(kuò)展性差的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種電池組保護(hù)板電路、一種電池組保護(hù)板以及一種電池組件。
[0005]具體地，本發(fā)明的實(shí)施例提供的電池組保護(hù)板電路，應(yīng)用于包括串接的多個(gè)電池單元的電池組。其中，所述電池組保護(hù)板電路包括:控制器、分電壓采樣電路、多路選擇開(kāi)關(guān)電路、電流采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換電路以及充放電開(kāi)關(guān)電路。分電壓采樣電路適于電連接至電池組且具有多個(gè)采樣電壓輸出端。多路選擇開(kāi)關(guān)電路的控制端電連接至控制器，且其多個(gè)輸入端分別電連接至分電壓采樣電路的多個(gè)采樣電壓輸出端。電流采樣電路適于電連接至電池組。A/D轉(zhuǎn)換電路電連接多路選擇開(kāi)關(guān)電路的輸出端以及電流采樣電路，并且還電連接至控制器。充放電開(kāi)關(guān)電路電連接電流采樣電路且其控制信號(hào)輸入端電連接至控制器。
[0006]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述控制器包括單片機(jī)。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述電池組保護(hù)板電路還包括放電均衡電路。所述放電均衡電路包括多個(gè)放電均衡單元，每個(gè)放電均衡單元適于電連接電池組的多個(gè)電池單元之一相對(duì)應(yīng)者的正極和負(fù)極，并且所述多個(gè)放電均衡單元的多個(gè)控制端電連接至控制器。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每一個(gè)放電均衡單元包括光電耦合器、電阻以及開(kāi)關(guān)元件；光電耦合器的原邊的一端作為多個(gè)放電均衡單元的多個(gè)控制端之一，開(kāi)關(guān)元件的控制端電連接光電耦合器的副邊的一端，開(kāi)關(guān)元件的第一端適于電連接至相對(duì)應(yīng)的電池單元的負(fù)極，以及開(kāi)關(guān)元件的第二端通過(guò)所述電阻電連接光電耦合器的副邊的另一端且適于電連接至相對(duì)應(yīng)的電池單元的正極。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述分電壓采樣電路包括多個(gè)分壓電阻組，適于分別電連接至電池組的多個(gè)電池單元的正極；每個(gè)分壓電阻組中的電阻之間的電連接點(diǎn)作為上述多個(gè)米樣電壓輸出端之一。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述電流采樣電路為分流器，其具有第一電壓感測(cè)端和第二電壓感測(cè)端；所述第一電壓感測(cè)端電連接所述充放電開(kāi)關(guān)電路、所述第二電壓感測(cè)端適于電連接至所述電池組，以及所述第一電壓感測(cè)端和第二電壓感測(cè)端還電連接至所述A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述充放電開(kāi)關(guān)電路包括多個(gè)并接的放電開(kāi)關(guān)元件和多個(gè)并接的充電開(kāi)關(guān)元件；所述多個(gè)并接的放電開(kāi)關(guān)元件的第一端電連接電流采樣電路的第一電壓感測(cè)端，所述多個(gè)并接的放電開(kāi)關(guān)元件的第二端電連接至所述多個(gè)并接的充電開(kāi)光元件的第二端，所述多個(gè)并接的充電開(kāi)關(guān)元件的第一端電連接至預(yù)設(shè)電位，以及所述多個(gè)并接的放電開(kāi)關(guān)元件和所述多個(gè)并接的充電開(kāi)關(guān)元件的控制端均電連接至充放電開(kāi)關(guān)電路的上述控制信號(hào)輸入端。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述電池組保護(hù)板電路還包括通訊電路；所述通訊電路電連接至控制器，其數(shù)據(jù)發(fā)送路徑和數(shù)據(jù)接收路徑分別設(shè)置有光電耦合器。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述電池組保護(hù)板電路還包括溫度感測(cè)電路；所述溫度感測(cè)電路包含至少一個(gè)溫度感測(cè)單元電路，且所述至少一個(gè)溫度感測(cè)單元電路的輸出端電連接至控制器。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述電池組保護(hù)板電路還包括直流電壓轉(zhuǎn)換電路，適于電連接至電池組的正端、且電連接至控制器、多路選擇開(kāi)關(guān)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和充放電開(kāi)關(guān)電路等的電源端。
[0015]此外，本發(fā)明的實(shí)施例提供的電池組保護(hù)板包括板體和設(shè)置在板體上的上述任意一種電池組保護(hù)板電路。
[0016]另外，本發(fā)明的實(shí)施例提供的電池組件，包括電池組以及與所述電池組電連接的上述任意一種電池組保護(hù)板電路。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)對(duì)電池組保護(hù)板電路的重新設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)低成本、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的一種電池組件的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖2是圖1所示控制器的電路圖。
[0020]圖3是圖1所示放電均衡電路及分電壓采樣電路的電路圖。
[0021]圖4是圖1所示多路選擇開(kāi)關(guān)電路的電路圖。
[0022]圖5是圖1所示A/D轉(zhuǎn)換電路的電路圖。
[0023]圖6是圖1所示電流采樣電路及充放電開(kāi)關(guān)電路的電路圖。
[0024]圖7是圖1所示通訊電路的電路圖。
[0025]圖8是圖1所示溫度感測(cè)電路的電路圖。
[0026]圖9是圖1所示直流電壓轉(zhuǎn)換電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0028]請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電池組件的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本實(shí)施例的電池組件包括電池組30和電連接電池組30的電池組保護(hù)板電路10。在此，電池組30包括串接的多個(gè)電池單元例如本實(shí)施例所示的16個(gè)電池單元，但本發(fā)明并不以此為限，也可以為13個(gè)或其他數(shù)量。此外，電池組30可以為鋰電池組或者其他電池組。
[0029]具體地，電池組保護(hù)板電路10包括:控制器11、放電均衡電路12、分電壓采樣電路13、多路選擇開(kāi)關(guān)電路14、A/D (Analog-to-Digital,模擬至數(shù)字)轉(zhuǎn)換電路15、電流采樣電路16、充放電開(kāi)關(guān)電路17、通訊電路18、溫度感測(cè)電路19以及直流電壓轉(zhuǎn)換電路20。其中，放電均衡電路12適于電連接至電池組30中串接的多個(gè)電池單元并接受控制器11的控制。分電壓采樣電路13適于電連接至電池組30中串接的多個(gè)電池單元的正極celll?celll6以采樣各個(gè)電池單元的電壓，也即進(jìn)行分電壓采樣，采樣后得到的分電壓輸出至多路選擇開(kāi)關(guān)電路14。多路選擇開(kāi)關(guān)電路14接受控制器11的控制將分電壓采樣電路13提供的采樣電壓輸出至A/D轉(zhuǎn)換電路15，由A/D轉(zhuǎn)換電路傳送給控制器11后可計(jì)算得知電池組30中的各個(gè)電池單元的電壓以及電池組30的總電壓。另外，電流采樣電路16適于電連接至電池組30的負(fù)端BAT-，其兩個(gè)電壓感測(cè)端電連接至A/D轉(zhuǎn)換器15，由A/D轉(zhuǎn)換器15將感測(cè)到的電壓信息傳送給控制器11后可計(jì)算出充/放電總電流。溫度感測(cè)電路19用于感測(cè)所處位置的溫度并提供給控制器11。如此，控制器11可根據(jù)獲取的分電壓、總電壓、充/放電總電流、感測(cè)溫度等參數(shù)的具體狀態(tài)來(lái)控制放電均衡電路12及充放電開(kāi)關(guān)電路17的動(dòng)作。另外，通訊電路18電連接至控制器11，其可用于將控制器11獲取的分電壓、總電壓、充/放電總電流、感測(cè)溫度等參數(shù)的具體狀態(tài)傳送給外部例如上位機(jī)供用戶(hù)查看。直流電壓轉(zhuǎn)換電路20適于電連接至電池組30的正端ADC+，并對(duì)從電池組30的正端