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申请/专利权人：深圳市泰科动力系统有限公司

摘要：本发明公开了一种电池组主动均衡电路及主动均衡方法，用于主控模块通过充放电模块对多个电池组进行充放电过程中，对电压超过预定值的单芯电池进行均衡，包括依次连接的驱动模块、光耦隔离模块、电池组、多开关拓扑矩阵模块和基于变压器的主动均衡模块，主控模块通过信息采集模块对电池组中每个单芯电池的电压值进行采样；电池组中的单芯电池的电压超过预定值后，主控模块通过所述驱动模块、光耦隔离模块和多开关拓扑矩阵模块，将检测到的电池组中电压超过预定值的单芯电池连接至均衡公共端；均衡公共端连接至基于变压器的主动均衡模块的升压DCDC芯片，通过变压器T3将电能传送至充放电模块，实现对多个电池组的充电。

主权项：1.一种电池组主动均衡电路，用于主控模块通过充放电模块对多个电池组进行充放电过程中，对电压超过预定值的单芯电池进行均衡，其特征在于，包括依次连接的驱动模块、光耦隔离模块、电池组、多开关拓扑矩阵模块和基于变压器的主动均衡模块，所述主控模块通过信息采集模块对所述电池组中每个单芯电池的电压值进行采样；所述电池组中的单芯电池的电压超过预定值后，所述主控模块通过所述驱动模块、所述光耦隔离模块和所述多开关拓扑矩阵模块，将检测到的所述电池组中电压超过预定值的单芯电池连接至均衡公共端；所述驱动模块将串行的控制信号变换为并行的控制信号，通过控制所述光耦隔离模块中的光电耦合器的通断，实现对所述多开关拓扑矩阵模块中的各个MOS管的控制，使指定的单芯电池连接至均衡公共端；所述单芯电池通过所述均衡公共端连接至所述基于变压器的主动均衡模块，经过DCDC芯片升压后，由所述基于变压器的主动均衡模块的变压器T3将电能传送至充放电模块，实现对多个所述电池组的充电；所述光耦隔离模块包括多个光耦隔离单元电路，所述多开关拓扑矩阵模块包括多个均衡切换单元电路，每个所述单芯电池连接有一个所述光耦隔离单元电路和一个所述均衡切换单元电路，所述光耦隔离单元电路的输入端连接至所述驱动模块的输出端，所述光耦隔离单元电路和所述均衡切换单元电路将所述电池组中的一个单芯电池的正负极连接至均衡公共端IN+、IN-；所述均衡切换单元电路包括第四N沟道MOS管Q4、第五N沟道MOS管Q5、第六N沟道MOS管Q6和第七N沟道MOS管Q7，所述第四N沟道MOS管Q4和所述第五N沟道MOS管Q5将所述单芯电池连接至均衡公共端正极IN+，所述第六N沟道MOS管Q6和所述第七N沟道MOS管Q7将所述单芯电池连接至均衡公共端负极IN-；所述光耦隔离单元电路包括第三光耦U3、第五光耦U5、第三P沟道MOS管Q3、第八P沟道MOS管Q8、第四保持N沟道MOS管U4、第六保持N沟道MOS管U6，所述第三光耦U3、所述第三P沟道MOS管Q3和所述第四保持N沟道MOS管U4用于控制所述第四N沟道MOS管Q4和所述第五N沟道MOS管Q5的通断，所述第五光耦U5、所述第八P沟道MOS管Q8和所述第六保持N沟道MOS管U6用于控制所述第六N沟道MOS管Q6和所述第七N沟道MOS管Q7的通断；所述第五N沟道MOS管Q5的漏极连接至所述单芯电池，所述第五N沟道MOS管Q5的源极连接至所述第四N沟道MOS管Q4的源极，所述第四N沟道MOS管Q4的漏极连接至均衡公共端正极IN+，所述第五N沟道MOS管Q5的栅极连接至所述第四N沟道MOS管Q4的栅极，所述第五N沟道MOS管Q5和所述第四N沟道MOS管Q4的栅极与所述第五N沟道MOS管Q5和所述第四N沟道MOS管Q4的源极之间并联有第二电容C2和第六电阻R6；所述第六N沟道MOS管Q6的漏极连接至所述单芯电池，所述第六N沟道MOS管Q6的源极连接至所述第七N沟道MOS管Q7的源极，所述第七N沟道MOS管Q7的漏极连接至均衡公共端负极IN-，所述第六N沟道MOS管Q6的栅极连接至所述第七N沟道MOS管Q7的栅极，所述第六N沟道MOS管Q6和所述第七N沟道MOS管Q7的栅极与所述第六N沟道MOS管Q6和所述第七N沟道MOS管Q7的源极之间并联有第三电容C3和第九电阻R9；所述第三光耦U3的发光二极管侧通过第八电阻R8连接至所述驱动模块的并行数据信号输出端SW1+，所述第三光耦U3的光敏三极管的发射极连接至所述单芯电池，所述第三光耦U3的光敏三极管的集电极连接至所述第四保持N沟道MOS管U4的栅极和所述第三P沟道MOS管Q3的栅极，所述第四保持N沟道MOS管U4的源极连接所述单芯电池，所述第三P沟道MOS管Q3的源极连接至另一个所述单芯电池，所述第四保持N沟道MOS管U4的漏极通过串联的第一二极管D1和第七电阻R7连接至所述第三P沟道MOS管Q3的漏极，第一二极管D1和第七电阻R7之间的中点连接至所述第五N沟道MOS管Q5的栅极和所述第四N沟道MOS管Q4的栅极；所述第五光耦U5的发光二极管侧通过第十三电阻R13连接至所述驱动模块的并行数据信号输出端SW2-，所述第五光耦U5的光敏三极管的发射极连接至所述单芯电池，所述第五光耦U5的光敏三极管的集电极连接至所述第六保持N沟道MOS管U6的栅极和所述第八P沟道MOS管Q8的栅极，所述第六保持N沟道MOS管U6的源极连接所述单芯电池，所述第八P沟道MOS管Q8的源极连接至另一个所述单芯电池，所述第六保持N沟道MOS管U6的漏极通过串联的第二二极管D2和第十二电阻R12连接至所述第八P沟道MOS管Q8的漏极，第二二极管D2和第十二电阻R12之间的中点连接至所述第六N沟道MOS管Q6的栅极和所述第七N沟道MOS管Q7的栅极。

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