(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222375993.3 (22)申请日 2022.09.07 (73)专利权人 王卫润东 地址 054000 河北省邢台市信都区钢铁南 路建行小区 (72)发明人 王卫润东 　 (74)专利代理 机构 石家庄科诚专利事务所(普 通合伙) 13113 专利代理师 刘丽丽　张红卫 (51)Int.Cl. H01M 10/42(2006.01) H02J 7/00(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 能量模块动静态安全运维电路 (57)摘要 本实用新型属于锂离子电池技术领域， 公开 了一种能量模块动静态安全运维电路， 它包括 NCE能量模块、 控制电路、 采集及运维电路和运维 电源电路； NCE能量模块由第CU1~CUn， n≥2个电 池或容量单元串联组成， NCE能量模块的正负极 分别通过导线连接充放电正极端P+及充放电负 极端P‑， 充放电正极端P+及充放电负极端P ‑连接 NCE能量模块的充电电源或用电器负载； 运维电 源电路分别与控制电路、 采集及运维电路、 NCE能 量模块中的电池或容量单元相连接； 控制电路与 采集及运维电路双向通信连接。 本实用新型可用 于对NCE能量模块的动静态安全运行 实施安全监 控和运行维护， 确保NCE能量模块使用过程安全 及近远程维护， 适宜 于产业化推广应用。 权利要求书2页 说明书9页 附图1页 CN 218039404 U 2022.12.13 CN 218039404 U 1.一种能量模块动静态安全运维电路， 其特征在于， 它包括NCE能量模块、 控制电路、 采 集及运维电路和运维电源电路； 所述NCE能量模块由第CU1~CU n， n≥2个电池或容量单元串联组成， NCE能量模块的正负 极分别通过导线连接充放电正极端P+及充放电负极端P ‑， 充放电正极端P+及 充放电负极端 P‑连接NCE能量模块的充电 电源或用电器负载； 所述运维电源电路分别与控制电路、 采集及运维电路、 NCE能量模块中的电池或容量单 元相连接； 控制电路与采集及运维电路双向通信连接 。 2.根据权利要求1所述的能量模块动静态安全运维电路， 其特征在于， 所述运维电源电 路包括直流运维电源、 降压斩波器、 直流线性稳压器、 隔离电源、 第一MOS管驱动器和第二 MOS管驱动器； 所述直流运维电源的输出端与降压斩波器的电源输入端连接， 降压斩波器的电源输出 端分别和直 流线性稳压器、 隔离电源、 第一MOS管驱动器和第二MOS管驱动器的输入端连接； 所述直流线性稳压器、 隔离电源的电源输出端分别和控制电路连接； 第一MOS管驱动 器、 第二MOS管驱动器的输出端分别和采集及运维电路的输入端连接 。 3.根据权利要求2所述的能量模块动静态安全运维电路， 其特征在于， 所述控制电路包 括中央控制器ECU、 微处理器MCU、 用于与远程操作终端 上设有的APP软件远程通信的远程信 息处理器T‑BOX、 MOS管Q、 三极管VT和继电器KM； 所述微处理器MCU的电源输入端与直流线性稳压器的电源输出端连接； 微处理器MCU通 过CAN/485总线隔离器与中央控制器ECU通信 连接， 并通过I2C总线与采集及运维电路通信 连接； CAN/485总线隔离器的电源输入端与隔离电源的电源输出端连接； 所述远程信息处理器T ‑BOX与微处理器MCU通信连接， 远程信息处理器T ‑BOX的电源输 入端与降压斩波器的电源输出端连接； 所述微处理器MCU的控制端分别与MOS管Q的栅极、 三极管VT的基极连接， MOS管Q的源极 与降压斩波器的电源输出端连接， MOS管Q的漏极与采集及运维电路的输入端连接； 所述三极管VT的发射极与降压斩波器的电源输出端连接， 三极管VT的集电极与继电器 线圈KM‑1的一端连接， 继电器线圈KM ‑1的另一端与降压斩波器的电源输出端连接； 所述继电器常开触点KM ‑2的一端与第CUm， 1≤m＜n个电池或容量单元的正极连接， 继电 器常开触点KM ‑2的另一端与第CUk， m+1=k≤n个电池 或容量单元的负极连接， 继电器常开触 点KM‑2将NCE能量模块 分为左边第CUk， ...， CUi， ...， CUn， k≤i≤n个电池或容量单元和右边 第CU1， ...， CUj， ...， CUm， 1≤j≤m个电池或容 量单元。 4.根据权利要求3所述的能量模块动静态安全运维电路， 其特征在于， 所述采集及运维 电路包括左AFE芯片、 右 AFE芯片、 多组左均衡电路和多组右均衡电路； 所述左AFE芯片和右AFE芯片分别通过I2C总线与微处理器MCU通信连接； 左AFE芯片的 电源输入端与第一MOS管驱动器的输出端连接， 右AFE芯片的电源输入端与第二MOS管驱动 器的输出端连接； 所述左AFE芯片通过多组左均衡电路分别与NCE能量模块中的第CU  k~CU n个电池或容 量单元连接， 左均衡电路与第CU  k~CU n个电池或容 量单元一一对应； 所述右AFE芯片通过多组右均衡电路分别与NCE能量模块中的第CU1~CU m个电池或容量 单元连接， 右均衡电路与第CU1~CU m个电池或容 量单元一一对应。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 218039404 U 25.根据权利要求4所述的能量模块动静态安全运维电路， 其特征在于， 每组所述左均衡 电路包括MOS管Q  i1、 MOS管Q i2、 电阻R i1、 电阻R i1和电容Cf i； 所述MOS管Q  i1的源极与第CUi个电池或容量单元的负极连接， MOS管Q  i1的栅极和电阻R   i1、 电容Cf i的一端连接， 电阻R  i1的另一端与左AFE芯片的采集电路开关Ci1连接； MOS管Q  i1 的漏极与降压斩波器的电源输出端 连接； 所述MOS管Q  i2的源极与第CU  i个电池或容量单元 的正极连接， MOS管Q  i2的栅极和电阻R  i2的一端、 电容Cf i的另一端连接， 电阻R  i2的另一端 与左AFE芯片的采集电路开关Ci2、 均衡电路开关Si连接； MOS管Q  i2的漏极与MOS管Q的漏极连 接； 所述左AFE 芯片的采集电路开关Ci1、 采集电路开关Ci2、 电阻R i1、 电阻R i2、 电容Cf i、 MOS 管Q i1、 MOS管Q i2组成第CUi个电池或容 量单元的电压采集 监控电路； 所述左AFE芯片的采集电路开关Ci1、 均衡电路开关Si、 电阻R i1、 电阻R i2、 MOS管Q i1、 MOS管Q i2组成第CU  i个电池或容 量单元的电压被动均衡电路； 所述左AFE芯片的采集电路开关Ci1、 均衡电路开关Si、 电阻R i1、 电阻R i2、 MOS管Q i1、 MOS管Q i2、 MOS管Q、 降压斩波器组成第CU  i个电池或容 量单元的电压安全维护电路。 6.根据权利要求5所述的能量模块动静态安全运维电路， 其特征在于， 每组所述右均衡 电路包括MOS管Q  j1、 MOS管Q j2、 电阻R j1、 电阻R j1和电容Cf j； 所述MOS管Q  j1的源极与第CU  j个电池或容量单元的负极连接， MOS管Q  j1的栅极和电阻 R j1、 电容Cf j的一端连接， 电阻R  j1的另一端与右AFE芯片的采集电路开关C  j1连接； MOS管Q   j1的漏极与降压斩波器的电源输出端连接； 所述MOS管Q  j2的源极与第CU  j个电池或容量单 元的正极连接， MOS管Q  j2的栅极和电阻R  j2的一端、 电容Cf j的另一端连接， 电阻R  j2的另一 端与右AFE芯片的采集电路开关Cj2、 均衡电路开关S  j连接； MOS管Q  j2的漏极与MOS管Q的漏 极连接； 所述右AFE芯片的采集电路开关C  j1、 采集电路开关C  j2、 电阻R j1、 电阻R j2、 电容Cf j、 MOS管Q j1、 MOS管Q j2组成第CU  j个电池或容 量单元的电压采集 监控电路； 所述右AFE芯片的采集电路开关C  j1、 均衡电路开关S  j、 电阻R j1、 电阻R j2、 MOS管Q j1、 MOS管Q j2组成第CU  j个电池或容 量单元的电压被动均衡电路； 所述右AFE芯片的采集电路开关C  j1、 均衡电路开关S  j、 电阻R j1、 电阻R j2、 MOS管Q j1、 MOS管Q j2、 MOS管Q、 降压斩波器组成第CU  j个电池或容 量单元的电压安全维护电路。 7.根据权利要求1~6中任意一项所述的能量模块动静态安全运维电路， 其特征在于， 所 述能量模块动静态 安全运维电路还包括GPS系统， GPS系统的电源输入端与降压斩波器的电 源输出端连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 218039404 U 3