一种基于二、三极管电芯均衡技术的智能BMS保护板的制作方法

本技术涉及电池安全保护领域，更具体地说，是涉及一种基于二、三极管电路调节串联电芯电压均衡技术的智能bms保护板。

背景技术：

1、bms保护板（电池管理系统保护板）的发展源于对电池安全性和寿命保障的迫切需求。随着锂电池在电动汽车、储能系统、消费电子等领域的广泛应用，其化学特性对电压、电流、温度等参数的敏感性催生了保护板技术的迭代。

2、传统保护电路的局限性：早期锂电池采用基础保护电路（如分立元件设计），仅能实现过充、过放和短路等基础保护。分立元件（如mos管、保险丝）导致电路复杂、pcb空间占用大、故障率高，难以满足高可靠性场景需求。

3、现有技术一的技术方案是：采用电阻和机械开关组成的电池电芯均衡技术。存在如下缺点：

4、1.机械开关体积大、使用寿命有限。

5、2.需要手动操作，操作繁琐且耗时，无法实现自动化、智能化。

6、3.无反馈电路，失效后分析问题较困难。

7、现有技术二的技术方案是：采用三端稳压器、pnp三极管、电容、电阻等分立器件搭建电芯均衡电路。

8、现有技术二存在如下缺点：

9、1.器件数量较多，电路复杂不容易维护。

10、2.电路静态损耗较大，稳压源持续在工作。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种可提高锂电池保护性能的基于二、三极管电路调节串联电芯电压均衡技术的智能bms保护板。

2、本实用新型一种基于二、三极管电芯均衡技术的智能bms保护板，通过下述技术方案予以实现，智能bms保护板包括mcu模块、afe前端芯片、4g通信模组、gnss定位模组、can收发电路、充放电控制电路、均衡电路；mcu分别与4g通信模组、gnss定位模组、can收发电路、嵌入式闪存及控制器、rtc时钟进行数据交互；afe芯片通过接收mcu的命令对充放电控制电路中的mos管进行控制，充放电控制电路控制电池组；4g通信模组实现以太网连接并将电池信息传输给网络平台；gnss定位模组实现实时位置信息上传；can收发电路负责与电池外部主控设备通信；均衡电路受mcu控制对电芯进行主动均衡处理。

3、均衡电路中两相邻电芯端点b1、b2通过线路设置电容c2，两相邻电芯端点b1、b2之间依次串联电阻一r1、均衡限流电阻r2、通用二极管d1、三极管q1、电阻二r10，三极管q1的基极与电芯端点b1之间设置基极限流电流r3，电阻一r1与均衡限流电阻r2之间为电压采样点c3，三极管q1的发射极与电阻二r10之间为电压采样点c1。

4、均衡电路中b1、b2为两相邻电芯端点，c1、c2为电压采样点。电容c2起到滤波和去耦作用。三极管q1用于控制其通过的均衡电流，将高能量单体电荷转向低能量单体，实现无损能量调度。当采集到电压c2高与c1时，开启均衡控制，三极管基极产生正向压降，三极管集电极-发射极导通，电流由b2流向b1，直到两端电压相等，关闭均衡控制，消除了电池组内单体差异，提高了安全性和寿命。d1为通用二极管，主要防止电流从b1流向b2，起到单向导通作用。r3为基极限流电流，r2为均衡限流电阻。

5、can数据收发模块包括can隔离收发器、接口防护电路、匹配电路。

6、充放电电路由并联的充电mos和放电mos以及驱动电路组成。

7、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

8、本实用新型解决了bms管理系统电芯主动均衡问题，相比现有技术，电路元件更少、可靠性更高、成本更低。采用电子开关，无需手动干预，无使用寿命限制。具有实时电压采集反馈，由软件决策何时开启均衡控制；元器件种类较少，只有二、三极管，阻容等；静态功耗较低，无自耗电器件。

1.一种基于二、三极管电芯均衡技术的智能bms保护板，其特征是，包括mcu模块、afe前端芯片、4g通信模组、gnss定位模组、can收发电路、充放电控制电路、均衡电路；mcu分别与4g通信模组、gnss定位模组、can收发电路、嵌入式闪存及控制器、rtc时钟进行数据交互；afe芯片通过接收mcu的命令对充放电控制电路中的mos管进行控制，充放电控制电路控制电池组；4g通信模组实现以太网连接并将电池信息传输给网络平台；gnss定位模组实现实时位置信息上传；can收发电路负责与电池外部主控设备通信；均衡电路受mcu控制对电芯进行主动均衡处理。

2.根据权利要求1所述的基于二、三极管电芯均衡技术的智能bms保护板，其特征是，均衡电路中两相邻电芯端点b1、b2通过线路设置电容c2，两相邻电芯端点b1、b2之间依次串联电阻一r1、均衡限流电阻r2、通用二极管d1、三极管q1、电阻二r10，三极管q1的基极与电芯端点b1之间设置基极限流电流r3，电阻一r1与均衡限流电阻r2之间为电压采样点c3，三极管q1的发射极与电阻二r10之间为电压采样点c1。

3.根据权利要求1所述的基于二、三极管电芯均衡技术的智能bms保护板，其特征是，can数据收发模块包括can隔离收发器、接口防护电路、匹配电路。

4.根据权利要求1所述的基于二、三极管电芯均衡技术的智能bms保护板，其特征是，充放电电路主要由并联的充电mos和放电mos以及驱动电路组成。