| 专利名称： | 一种电池均衡保护电路、电池均衡系统、电池供电电源系统、用电设备 | ||
| 专利名称(英文)： | A battery balanced protection circuit, cell balancing system, battery power supply system, the electric equipment | ||
| 专利号： | CN201620128495.0 | 申请时间： | 20160218 |
| 公开号： | CN205407313U | 公开时间： | 20160727 |
| 申请人： | 深圳奥特迅电力设备股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 518057 广东省深圳市南山区高新南一道29号厂房南座二层D区 | ||
| 发明人： | 刘延飞; 廖新发; 王春华; 莫雨龙 | ||
| 分类号： | H02J7/00; H01M10/42 | 主分类号： | H02J7/00 |
| 代理机构： | 深圳市瑞方达知识产权事务所(普通合伙) 44314 | 代理人： | 张约宗; 张曾明 |
| 摘要： | 本实用新型涉及一种电池均衡保护电路、电池均衡系统、电池供电电源系统、用电设备。该电池均衡保护电路包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、n?1个双刀双掷开关；第一单刀双掷开关的第一单刀静触点与双刀双掷开关S1的第一开关S1A的第一动触点1A相连接；双刀双掷开关Sm的第一开关SmA的第一静触点mA1与双刀双掷开关Sm+1的第一开关Sm+1A的第一动触点m+1A相连接；第二单刀双掷开关的第四单刀静触点与双刀双掷开关Sn?1的第二开关Sn?1B的第二动触点n?1B相连接；双刀双掷开关Sm的第二开关SmB的第四静触点mB2与双刀双掷开关Sm?1的第二开关Sm?1B的第二动触点m?1B相连接。本实用新型的技术方案，避免了电池组均衡过程中发生电池短路。 | ||
| 摘要(英文)： | The utility model relates to a battery balanced protection circuit, cell balancing system, battery power supply system, the electrical equipment. The battery balanced protection circuit includes the single-pole double-throw switch 1st, 2nd single-pole double-throw switch, n?1 double-pole double-throw switch a; single-pole double-throw switch 1st 1st single knife the static contact of the double-pole double-throw switch S1 of switch 1st S1A of the moving contact 1st 1A-phase connection; of the double-pole double-throw switch SmA Sm 1st 1st switch mA1 static contact of the double-pole double-throw switch Sm + 1 of switch 1st Sm + 1A 1st the movable contact of the m + 1A is connected with; single-pole double-throw switch 2nd 4th single knife the static contact of the double-pole double-throw switch Sn?1 2nd switch Sn of the?1B 2nd the movable contact of the n?1B-phase connection; of the double-pole double-throw switch SmB Sm switch 2nd 4th mB2 static contact of the double-pole double-throw switch Sm?1 2nd switch Sm of?1B 2nd the movable contact of the m?1B-phase connection. The technical solution of the utility model, the battery in the battery pack for a short balancing process. | ||
1.一种电池均衡保护电路，其特征在于，包括第一单刀双掷开关S0、第二单刀双掷开关Sn、n-1个双刀双掷开关S1～Sn-1，其中n为整数，n≥2； 所述第一单刀双掷开关S0包括第一单刀动触点、第一单刀静触点(1)、第二单刀静触点(2)；所述第二单刀双掷开关Sn包括第二单刀动触点、第三单刀静触点n1、第四单刀静触点n2； 任一的双刀双掷开关Sm都包括第一开关SmA和第二开关SmB,其中m为整数，1≤m≤n-1； 所述第一开关SmA包括第一动触点mA、第一静触点mA1、第二静触点mA2； 所述第二开关SmB包括第二动触点mB、第三静触点mB1、第四静触点mB2； 所述第一单刀静触点(1)与双刀双掷开关S1的第一开关S1A的第一动触点1A相连接；双刀双掷开关Sm的第一开关SmA的第一静触点mA1与双刀双掷开关Sm+1的第一开关Sm+1A的第一动触点m+1A相连接；其中m+1≤n-1； 所述第四单刀静触点n2与双刀双掷开关Sn-1的第二开关Sn-1B的第二动触点n-1B相连接；双刀双掷开关Sm的第二开关SmB的第四静触点mB2与双刀双掷开关Sm-1的第二开关Sm-1B的第二动触点m-1B相连接；其中m-1≥1； 第一开关SmA和第二开关SmB同步闭合第一静触点mA1和第三静触点mB1，或者同步闭合第二静触点mA2和第四静触点mB2。
2.根据权利要求1所述的电池均衡保护电路，其特征在于， 所述第一单刀双掷开关S0的所述第二单刀静触点(2)、双刀双掷开关S1～Sn-1的第一开关S1A～Sn-1A的第二静触点1A2～n-1A2依次与n个开关K1+～Kn+相连接； 双刀双掷开关S1～Sn-1的第二开关S1B～Sn-1B的第三静触点1B1～n-1B1、所述第二单刀双掷开关Sn的所述第三单刀静触点n1依次与n个开关K1-～Kn-相连接。
3.一种电池均衡系统，其特征在于，包括根据权利要求1所述的电池均衡保护电路、蓄电池组、均衡电路、主控制器； 所述蓄电池组包括n节电池，其中n为整数，n≥2； 第1节电池1#的正极与所述第一单刀双掷开关S0的所述第二单刀静触点(2)相连接；第2～n节电池2#～n#的正极和第1～n-1节电池1#～n-1#的负极与双刀双掷开关S1～Sn-1的第二静触点1A2～n-1A2和第三静触点1B1～n-1B1相连接；第n节电池n#的负极与所述第二单刀双掷开关Sn的所述第三单刀静触点n1相连接； 所述均衡电路分别与所述第一单刀双掷开关S0的所述第一单刀动触点、所述第二单刀双掷开关Sn的所述第二单刀动触点相连接； 所述主控制器分别与所述电池均衡保护电路、所述均衡电路相连接。
4.根据权利要求3所述的电池均衡系统，其特征在于，所述主控制器包括MCU、ARM、DSP、FPGA中的一种。
5.一种电池供电电源系统，其特征在于，包括根据权利要求3-4任一项所述的电池均衡系统。
6.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求5所述的电池供电电源系统。
7.根据权利要求6所述的用电设备，其特征在于，所述用电设备包括汽车。
1.一种电池均衡保护电路，其特征在于，包括第一单刀双掷开关S0、第二单刀双掷开关Sn、n-1个双刀双掷开关S1～Sn-1，其中n为整数，n≥2； 所述第一单刀双掷开关S0包括第一单刀动触点、第一单刀静触点(1)、第二单刀静触点(2)；所述第二单刀双掷开关Sn包括第二单刀动触点、第三单刀静触点n1、第四单刀静触点n2； 任一的双刀双掷开关Sm都包括第一开关SmA和第二开关SmB,其中m为整数，1≤m≤n-1； 所述第一开关SmA包括第一动触点mA、第一静触点mA1、第二静触点mA2； 所述第二开关SmB包括第二动触点mB、第三静触点mB1、第四静触点mB2； 所述第一单刀静触点(1)与双刀双掷开关S1的第一开关S1A的第一动触点1A相连接；双刀双掷开关Sm的第一开关SmA的第一静触点mA1与双刀双掷开关Sm+1的第一开关Sm+1A的第一动触点m+1A相连接；其中m+1≤n-1； 所述第四单刀静触点n2与双刀双掷开关Sn-1的第二开关Sn-1B的第二动触点n-1B相连接；双刀双掷开关Sm的第二开关SmB的第四静触点mB2与双刀双掷开关Sm-1的第二开关Sm-1B的第二动触点m-1B相连接；其中m-1≥1； 第一开关SmA和第二开关SmB同步闭合第一静触点mA1和第三静触点mB1，或者同步闭合第二静触点mA2和第四静触点mB2。
2.根据权利要求1所述的电池均衡保护电路，其特征在于， 所述第一单刀双掷开关S0的所述第二单刀静触点(2)、双刀双掷开关S1～Sn-1的第一开关S1A～Sn-1A的第二静触点1A2～n-1A2依次与n个开关K1+～Kn+相连接； 双刀双掷开关S1～Sn-1的第二开关S1B～Sn-1B的第三静触点1B1～n-1B1、所述第二单刀双掷开关Sn的所述第三单刀静触点n1依次与n个开关K1-～Kn-相连接。
3.一种电池均衡系统，其特征在于，包括根据权利要求1所述的电池均衡保护电路、蓄电池组、均衡电路、主控制器； 所述蓄电池组包括n节电池，其中n为整数，n≥2； 第1节电池1#的正极与所述第一单刀双掷开关S0的所述第二单刀静触点(2)相连接；第2～n节电池2#～n#的正极和第1～n-1节电池1#～n-1#的负极与双刀双掷开关S1～Sn-1的第二静触点1A2～n-1A2和第三静触点1B1～n-1B1相连接；第n节电池n#的负极与所述第二单刀双掷开关Sn的所述第三单刀静触点n1相连接； 所述均衡电路分别与所述第一单刀双掷开关S0的所述第一单刀动触点、所述第二单刀双掷开关Sn的所述第二单刀动触点相连接； 所述主控制器分别与所述电池均衡保护电路、所述均衡电路相连接。
4.根据权利要求3所述的电池均衡系统，其特征在于，所述主控制器包括MCU、ARM、DSP、FPGA中的一种。
5.一种电池供电电源系统，其特征在于，包括根据权利要求3-4任一项所述的电池均衡系统。
6.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求5所述的电池供电电源系统。
7.根据权利要求6所述的用电设备，其特征在于，所述用电设备包括汽车。
翻译：技术领域
本实用新型涉及电池均衡领域，更具体地说，涉及一种电池均衡保护电路、电池均衡系统、电池供电电源系统、用电设备。
背景技术
在电池组均衡管理中，无论使用何种均衡策略，在实现均衡电路与电池组的连接时，都必须保证均衡电路可以和蓄电池组中的任一电池单独形成回路。如图1所示。
图1中，均衡电路通过开关对(Kn+、Kn-)实现对n#电池(其中n为电池在电池组中的编号)的充放电从而完成对n#电池的均衡管理。不可避免的问题是，当控制逻辑出现错误或者切换开关发生故障，导致出现诸如K1+和K2+同时闭合的误操作时，会造成电池本身的短路，给系统带来非常大的隐患。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种电池均衡保护电路、电池均衡系统、电池供电电源系统、用电设备，以避免电池组均衡过程中发生电池短路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电池均衡保护电路、电池均衡系统、电池供电电源系统、用电设备。
在本实用新型所述的电池均衡保护电路中，包括第一单刀双掷开关S0、第二单刀双掷开关Sn、n-1个双刀双掷开关S1～Sn-1，其中n为整数，n≥2；
所述第一单刀双掷开关S0包括第一单刀动触点、第一单刀静触点1、第二单刀静触点2；所述第二单刀双掷开关Sn包括第二单刀动触点、第三单刀静触点n1、第四单刀静触点n2；
任一的双刀双掷开关Sm都包括第一开关SmA和第二开关SmB,其中m为整数，1≤m≤n-1；
所述第一开关SmA包括第一动触点mA、第一静触点mA1、第二静触点mA2；
所述第二开关SmB包括第二动触点mB、第三静触点mB1、第四静触点mB2；
所述第一单刀静触点1与双刀双掷开关S1的第一开关S1A的第一动触点1A相连接；双刀双掷开关Sm的第一开关SmA的第一静触点mA1与双刀双掷开关Sm+1的第一开关Sm+1A的第一动触点m+1A相连接；其中m+1≤n-1；
所述第四单刀静触点n2与双刀双掷开关Sn-1的第二开关Sn-1B的第二动触点n-1B相连接；双刀双掷开关Sm的第二开关SmB的第四静触点mB2与双刀双掷开关Sm-1的第二开关Sm-1B的第二动触点m-1B相连接；其中m-1≥1；
第一开关SmA和第二开关SmB同步闭合第一静触点mA1和第三静触点mB1，或者同步闭合第二静触点mA2和第四静触点mB2。
可选地，所述第一单刀双掷开关S0的所述第二单刀静触点2、双刀双掷开关S1～Sn-1的第一开关S1A～Sn-1A的第二静触点1A2～n-1A2依次与n个开关K1+～Kn+相连接；
双刀双掷开关S1～Sn-1的第二开关S1B～Sn-1B的第三静触点1B1～n-1B1、所述第二单刀双掷开关Sn的所述第三单刀静触点n1依次与n个开关K1-～Kn-相连接。
在本实用新型所述的电池均衡系统中，包括上文所述的电池均衡保护电路、蓄电池组、均衡电路、主控制器；
所述蓄电池组包括n节电池，其中n为整数，n≥2；
第1节电池1#的正极与所述第一单刀双掷开关S0的所述第二单刀静触点(2)相连接；第2～n节电池2#～n#的正极和第1～n-1节电池1#～n-1#的负极与双刀双掷开关S1～Sn-1的第二静触点1A2～n-1A2和第三静触点1B1～n-1B1相连接；第n节电池n#的负极与所述第二单刀双掷开关Sn的所述第三单刀静触点n1相连接；
所述均衡电路分别与所述第一单刀双掷开关S0的所述第一单刀动触点、所述第二单刀双掷开关Sn的所述第二单刀动触点相连接；
所述主控制器分别与所述电池均衡保护电路、所述均衡电路相连接。
可选地，所述主控制器包括MCU、ARM、DSP、FPGA中的一种。
在本实用新型所述的电池供电电源系统中，包括上文任一种所述的电池均衡系统。
在本实用新型所述的用电设备中，包括上文所述的电池供电电源系统。
可选地，所述用电设备包括汽车。
实施本实用新型的电池均衡保护电路、电池均衡系统、电池供电电源系统、用电设备，具有以下有益效果：避免了电池组均衡过程中发生电池短路。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是目前相关技术的电池均衡保护电路的电路原理图；
图2是本实用新型电池均衡保护电路的电路原理图；
图3a是本实用新型单刀双掷开关的示意图；
图3b是本实用新型双刀双掷开关的示意图；
图4是本实用新型电池均衡保护电路的另一电路原理图；
图5是本实用新型电池均衡保护电路的又一电路原理图；
图6是本实用新型电池均衡系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图2所示，在本实用新型的电池均衡保护电路的实施例中，包括第一单刀双掷开关S0、第二单刀双掷开关Sn、n-1个双刀双掷开关S1～Sn-1，其中n为整数，n≥2。
第一单刀双掷开关S0包括第一单刀动触点、第一单刀静触点1、第二单刀静触点2；第二单刀双掷开关Sn包括第二单刀动触点、第三单刀静触点n1、第四单刀静触点n2。如图3a所示。
任一的双刀双掷开关Sm都包括第一开关SmA和第二开关SmB,其中m为整数，1≤m≤n-1；第一开关SmA包括第一动触点mA、第一静触点mA1、第二静触点mA2；第二开关SmB包括第二动触点mB、第三静触点mB1、第四静触点mB2。如图3b所示。
第一单刀静触点1与双刀双掷开关S1的第一开关S1A的第一动触点1A相连接；双刀双掷开关Sm的第一开关SmA的第一静触点mA1与双刀双掷开关Sm+1的第一开关Sm+1A的第一动触点m+1A相连接；其中m+1≤n-1；第四单刀静触点n2与双刀双掷开关Sn-1的第二开关Sn-1B的第二动触点n-1B相连接；双刀双掷开关Sm的第二开关SmB的第四静触点mB2与双刀双掷开关Sm-1的第二开关Sm-1B的第二动触点m-1B相连接；其中m-1≥1。
第一开关SmA和第二开关SmB同步闭合第一静触点mA1和第三静触点mB1，或者同步闭合第二静触点mA2和第四静触点mB2。
均衡电路没有操作时，如图2所示，图2中的所有开关均闭合触点1，即图中所示逻辑状态。当均衡电路对m#电池进行均衡时，图2中均衡保护电路中的开关逻辑状态为：S0、S1～Sm-2闭合触点1，Sm-1闭合触点2，Sm闭合触点1，Sm+1～Sn-1、Sn闭合触点2，逻辑状态示意图如图4所示。
进一步的，如图5所示，第一单刀双掷开关S0的第二单刀静触点2、双刀双掷开关S1～Sn-1的第一开关S1A～Sn-1A的第二静触点1A2～n-1A2依次与n个开关K1+～Kn+相连接；双刀双掷开关S1～Sn-1的第二开关S1B～Sn-1B的第三静触点1B1～n-1B1、第二单刀双掷开关Sn的第三单刀静触点n1依次与n个开关K1-～Kn-相连接。K1+、K1-可以使用图3b所示的双刀双掷开关，且同时接触1；也可以双刀单掷开关；也可以分别使用单刀单掷开关；其他部分与图2中相同。
如图6所示，本实用新型还提供一种电池均衡系统，包括上文所述的电池均衡保护电路、蓄电池组、均衡电路、主控制器。
所述蓄电池组包括n节电池，其中n为整数，n≥2；第1节电池1#的正极与第一单刀双掷开关S0的第二单刀静触点2相连接；第2～n节电池2#～n#的正极和第1～n-1节电池1#～n-1#的负极与双刀双掷开关S1～Sn-1的第二静触点1A2～n-1A2和第三静触点1B1～n-1B1相连接；第n节电池n#的负极与第二单刀双掷开关Sn的第三单刀静触点n1相连接。
均衡电路分别与第一单刀双掷开关S0的第一单刀动触点、第二单刀双掷开关Sn的第二单刀动触点相连接。
主控制器分别与电池均衡保护电路、均衡电路相连接。其中，主控制器包括MCU、ARM、DSP、FPGA中的一种。
本实用新型还提供一种电池供电电源系统，包括上文任一种所述的电池均衡系统。
本实用新型还提供一种用电设备，包括上文所述的电池供电电源系统，所述用电设备包括汽车。
可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
