串联电池组充放电防反接电路的制作方法

1.本实用新型涉及电池组充放电技术领域，尤其涉及一种串联电池组充放电防反接电路。


背景技术：

2.随着电动汽车的快速发展，越来越多的车企加入到新能源汽车市场当中，同时在政策的支持下，新能源汽车大幅增加，进而促使锂离子动力电池进入快速发展时期。而电池在生产过程中，需要采用电池充放电设备对电池进行充放电，以实现对电池的化成分容而激活电池。随着各大电池厂商对生产电池的工艺不断提升，对锂离子动力电池充放电设备需求不断提升，一种新的充放电设备应运而生
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串联化成分容设备。
3.在电芯进行串联化成或分容的过程中，就会遇到电芯反接的问题，如果不能及时的发现处理将会带来严重的后果。但如果在串联设备中沿用单电芯化成分容设备的防反接保护电路，那么会大大影响电池化成分容的效率，一个电池出现了问题，整串电池都无法正常进行化成分容。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为解决上述技术问题而提供一种可识别串联电池组中每一电池是否接反且可将接反的电池隔离出电池组所在功率电路的串联电池组充放电防反接电路。
5.为了实现上述目的，本实用新型公开了一种串联电池组充放电防反接电路，所述串联电池组包括串联连接在同一功率回路中的若干电池，所述防反接电路包括若干设置于所述功率回路中并分别与每一所述电池电性连接的采样控制单元，每一所述采样控制单元包括与其所对应的所述电池串联连接的第一控制开关、与其所对应的所述电池和所述第一控制开关并联连接的第二控制开关，以及控制电路和采样电路；所述采样电路与该采样控制单元所对应的电池和所述控制电路电性连接，所述采样电路用于采集该电池在所述功率回路中的连接状态，所述控制电路用于根据所述采样电路采集的电信号控制所述第一控制开关和所述第二控制开关的通/断。
6.较佳地，所述第一控制开关包括串联连接的两场效应管，且两所述场效应管内的体二极管的连接方向相反，两所述场效应管均与所述控制电路电性连接，所述场效应管可为pmos管或nmos管。
7.较佳地，所述第二控制开关为场效应开关管。
8.较佳地，所述采样电路用于采集所述电池在当前所述功率回路中的两个连接端的电流或电压方向。
9.较佳地，所述采样控制单元还包括与所述第二控制开关串联连接的状态指示器。
10.较佳地，所述状态指示器包括发光二极管。
11.与现有技术相比，本实用新型防反接电路，在各个串联电池所在的功率回路中分
别为每一电池配置有一采样控制单元，该采样控制单元包括第一控制开关、第二控制开关、控制电路以及采样电路，在电池组进行充放电工作时，采样电路实时采集与其所对应的电池的连接状态，如果正常连接，则控制第一控制开关导通而断开第二控制开关，从而使得该电池正常接入功率回路，而当该电池接反时，控制电路控制第一控制开关断开二导通第二控制开关，从而将该电池隔离出功率回路；由此可知，通过上述防接反电路，不但可有效检测串联电池组中的每一电池是否接反，还能够将接反的电池自动隔离出功率分路，而不影响其他电池的正常工作，从而提高电池化成分容的工作效率。
附图说明
12.图1为本实用新型实施例中串联电池组充放电防反接电路的结构示意图。
13.图2为图1中其中一采样控制单元的放大结构示意图。
具体实施方式
14.为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
15.本实施例公开了一种串联电池组充放电防反接电路，以用于检测并处理串联电池组在充放电过程中极性是否接反的问题，如图1和图2，本实施例中的串联电池组包括串联连接在同一功率回路1中的若干电池m，防反接电路包括若干设置于功率回路1中并分别与每一电池m电性连接的采样控制单元100，也即，功率回路1中的每一电池m对应设置有一采样控制单元100。每一采样控制单元100包括与其所对应的电池m串联连接的第一控制开关k1、与其所对应的电池m和第一控制开关k1并联连接的第二控制开关k2，以及控制电路10和采样电路11。采样电路11与该采样控制单元100所对应的电池m和控制电路10电性连接，采样电路11用于采集该电池m在功率回路1中的连接状态，控制电路10用于根据采样电路11采集的电信号控制第一控制开关k1和第二控制开关k2的通/断。另外需要说明的是，关于本实施例中的采样电路11和控制电路10的具体构成为本领域技术人员工作尝试，在此不再赘述。
16.上述实施例中的防反接电路的工作原理为：功率回路1启动后，对于功率回路1中的任一电池m来说，如果极性连接正确，控制电路10根据采样电路11的反馈控制第一控制开关k1导通，且控制第二控制开关k2断开，从而使得该电池m被正常接入回路。如果该电池m的极性接反，那么，根据采样电路11的反馈，控制电路10控制第一控制开关k1断开，且控制第二控制开关k2打开，由于第二控制开关k2与电池m和第一控制开关k1并联连接，该第二控制开关k2相当于电池m的旁路开关，因此，将该电池m隔离出功率回路1，而且不影响其他电池m的正常接入。
17.具体地，第一控制开关k1包括串联连接的两场效应管，且两场效应管内的体二极管的连接方向相反，两场效应管均与控制电路10电性连接，场效应管可为pmos管或nmos管。工作时，控制电路10控制两场效应管同时关断或导通。由于mos管内的体二极管的存在，因此，本实施例中，通过两个串联连接的体二极管连接相反的场效应管的设置，当电池m接反时，无论电流从第一控制开关k1的哪个方向流入均可彻底关断该第一控制开关k1。
18.对于第二控制开关k2，可优选为场效应开关管，如三极管或mos管。
19.进一步地，采样电路11用于采集电池m在当前功率回路1中的两个连接端的电流或电压方向。工作时，采样电路11根据采集到的电流或电压的正负值来判断当前电池m的连接状态，并向控制电路10反馈相应的信号。
20.更进一步地，采样控制单元100还包括与第二控制开关k2串联连接的状态指示器。较佳地，该状态指示器包括发光二极管d0。本实施例中，通过状态指示器的设置，方便用户快速了解到当前接反的电池m所处位置，便于排查。
21.综上，通过上述防接反电路，不但可有效检测串联电池组中的每一电池m是否接反，还能够将接反的电池m自动隔离出功率分路，而不影响其他电池m的正常工作，从而提高电池m化成分容的工作效率。
22.以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。


技术特征：
1.一种串联电池组充放电防反接电路，所述串联电池组包括串联连接在同一功率回路中的若干电池，其特征在于，所述防反接电路包括若干设置于所述功率回路中并分别与每一所述电池电性连接的采样控制单元，每一所述采样控制单元包括与其所对应的所述电池串联连接的第一控制开关、与其所对应的所述电池和所述第一控制开关并联连接的第二控制开关，以及控制电路和采样电路；所述采样电路与该采样控制单元所对应的电池和所述控制电路电性连接，所述采样电路用于采集该电池在所述功率回路中的连接状态，所述控制电路用于根据所述采样电路采集的电信号控制所述第一控制开关和所述第二控制开关的通/断。2.根据权利要求1所述的串联电池组充放电防反接电路，其特征在于，所述第一控制开关包括串联连接的两场效应管，且两所述场效应管内的体二极管的连接方向相反，两所述场效应管均与所述控制电路电性连接，所述场效应管可为pmos管或nmos管。3.根据权利要求1所述的串联电池组充放电防反接电路，其特征在于，所述第二控制开关为场效应开关管。4.根据权利要求1所述的串联电池组充放电防反接电路，其特征在于，所述采样电路用于采集所述电池在当前所述功率回路中的两个连接端的电流或电压方向。5.根据权利要求1所述的串联电池组充放电防反接电路，其特征在于，所述采样控制单元还包括与所述第二控制开关串联连接的状态指示器。6.根据权利要求5所述的串联电池组充放电防反接电路，其特征在于，所述状态指示器包括发光二极管。

技术总结
本实用新型公开了一种串联电池组充放电防反接电路，串联电池组包括串联连接在同一功率回路中的若干电池，防反接电路包括若干设置于功率回路中并分别与每一电池电性连接的采样控制单元，每一采样控制单元包括第一控制开关、第二控制开关，以及控制电路和采样电路；采样电路与该采样控制单元所对应的电池和控制电路电性连接，采样电路用于采集该电池在功率回路中的连接状态，控制电路用于根据采样电路采集的电信号控制第一控制开关和第二控制开关的通/断；通过上述防接反电路，不但可有效检测串联电池组中的每一电池是否接反，还能够将接反的电池自动隔离出功率分路，而不影响其他电池的正常工作，从而提高电池化成分容的工作效率。效率。效率。


技术研发人员：夏攀 吴辉 王守模
受保护的技术使用者：广东恒翼能科技有限公司
技术研发日：2022.03.21
技术公布日：2022/9/6