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申请/专利权人：南京理工大学

摘要：本发明属于立方星技术领域，具体涉及一种应用于立方星锂电池组的均衡电路。包括电池充电电路、使能电路和均衡子模块。电池充电电路前端接立方星单独为均衡电路提供的太阳能电池阵和热敏电阻，后端接均衡子模块输入端，均衡子模块后端接锂电池的正负极，使能电路在电源下位机的控制下对均衡子模块进行使能，使得均衡子模块的可控开关闭合，电池充电电路便对需要均衡单体电池进行充电。本发明将太阳能电池阵产生的电能补充给电池组能量较低的电池，来实现电池组的均衡，适用于立方星领域，控制简单，安全且效率高。

主权项：1.一种应用于立方星锂电池组的均衡电路，其特征在于，包括电池充电电路、使能电路，一个以上的高侧均衡子模块和一个低侧均衡子模块，高侧均衡子模块数量等于锂电池串联数减1；电池充电电路前端VIN和MP_GND分别接立方星太阳能电池阵正端和负端，前端的NTC+和NTC-接热敏电阻两端，后端输出B+和B-；使能电路的前端enable、D1、C1和C2与立方星电源下位机连接，使能电路的后端使能端分别接多个均衡子模块的使能端EN；高侧均衡子模块和低侧均衡子模块前端接B+和B-，高侧均衡子模块和低侧均衡子模块后端D+接锂电池正极，D-接锂电池负极，使能端EN接使能电路的后端使能端；锂电池组为三串结构，高侧均衡子模块为两个和低侧均衡子模块为一个；使能电路能提供三个使能端，三个使能端分别对应三个均衡子模块；每个高侧均衡子模块包括两个高侧可控开关，其中一个高侧可控开关前端IN接B+，后端OUT接D+，另外一个高侧可控开关前端IN接B-，后端OUT接D-，两个高侧可控开关的使能端EN连接在一起作为高侧均衡子模块的使能端EN；低侧均衡子模块包括一个低侧可控开关和一个高侧可控开关，其中高侧可控开关前端IN接B+，后端OUT接D+，低侧可控开关前端IN接B-，后端OUT接D-，低侧可控开关和高侧可控开关的使能端EN连接在一起作为低侧均衡子模块的使能端EN；所述电池充电电路包括第一集成芯片U1、第一NMOS管Q1、第一肖特基二极管D1、第二二极管D2、第一电感L1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9；所述第一集成芯片U1的0号引脚与MP_GND相连，1号引脚分别与第三电阻R3的输出端和第四电容C4的输入端相连，2号引脚分别与第五电阻R5的输出端和第八电阻R8的输入端相连，3号引脚与第一发光二极管LED1的负端相连，4号引脚分别与第六电阻R6的输出端和第九电阻R9的输入端相连，5号引脚与第二发光二极管LED2的负端相连，6号引脚分别与7号引脚、第六电容C6的输入端、第六电阻R6的输入端相连，8号引脚分别与第十一电阻R11的输出端、第十三电阻R13的输入端和第八电容C8的输出端相连，9号引脚分别与第九电容C9的输出端、第七电容C7的输入端、第八电容C8的输入端、第十一电阻R11的输入端、第七电阻R7的输出端和输出端B+相连，10号引脚分别与第九电容C9的输入端、第一电感L1的输出端和第七电阻R7的输入端相连，11号引脚分别与NMOS管Q8的源极S和MP_GND相连，12号引脚分别与第二电容C2输入端和第二二极管D2的正端的相连，13号引脚与NMOS管Q8的栅极G相连，14号引脚分别与第一NMOS管Q1的源极S以及NMOS管Q8的漏极D、第五电容C5的输出端和第一电感L1的输入端相连，15号引脚与第一NMOS管Q1的栅极G相连，16号引脚分别与第二二极管D2的负端和第五电容C5的输入端相连，第一NMOS管Q1的漏极D和第三电容C3的输入端、第三电阻R3的输入端、以及第一肖特基二极管D1的输出端相连；太阳能电池阵正极VIN分别与第一电阻R1的输入端、第二电阻R2的输入端、第四电阻R4的输入端、第十电阻R10的输入端，第十二电阻R12的输入端、第一二极管D1的正端和NTC+端相连，第一发光二极管LED1的正端和第十电阻R10的另一端相连，第二发光二极管LED2的正端和第十二电阻R12的另一端相连；太阳能电池阵负极与MP_GND相连，前端NTC-分别与第四电阻R4的输出端和第五电阻R5的输入端相连；第一电阻R1的输出端分别与第二电阻R2的输出端和第一电容C1的输入端相连；所述第一电容C1的输出端、第二电容C2的输出端、第三电容C3的输出端、第四电容C4的输出端、第六电容C6的输出端、第七电容C7的是输出端、第八电阻R8的输出端、第九电阻R9的输出端、第十三电阻R13的输出端均分别与MP_GND相连；所述MP_GND与输出端B-相连；使能电路包括第二集成芯片U2、第一接插件P1，第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十电容C10、第十一电容C11、第三发光二极管LED3；第二集成芯片U2的1号引脚分别与第十六电阻R16的输出端和第一接插件P1的2号引脚连接，2号引脚分别与第十五电阻R15的输入端和第一接插件P1的3号引脚连接，3号引脚与输出使能端EN3相连，4号引脚与输出使能端EN2相连，5号引脚与输出使能端EN1相连，6号引脚与第十七电阻R17的输入端相连，7号引脚与第一接插件P1的4号引脚相连，8号引脚与GND相连，14号引脚分别与第十四电阻R14的输入端和第一接插件P1的1号引脚相连，16号引脚分别与第十电容C10的输入端、第十一电容C11的输入端、第一接插件P1的6号引脚和电源3V3相连，第十六电阻R16的输入端接入电源3V3；地GND分别与第十四电阻R14的输出端、第十五电阻R15的输出端、第十电容C10的输出端、第十一电容C11的输出端、第三发光二极管LED3灯的负端和第一接插件P1的5号引脚相连；第十七电阻R17的输出端与第三发光二极管LED3的正端相连；低侧可控开关包括第二NMOS管Q2、第三NMOS管Q3、第十八电阻R18、第十九电阻R19和第二十电阻R20；第二NMOS管Q2的D极与输入端IN相连，第二NMOS管Q2的G极分别与第十九电阻R19的输出端和第二十电阻R20的输入端相连，第二NMOS管Q2的S极分别与第二十电阻R20的输出端和第三NMOS管Q3的S极相连；第三NMOS管Q3的G极与第十八电阻R18的输出端相连，第三NMOS管Q3的D极与输出端OUT相连；第十八电阻R18的输入端分别与第十九电阻R19的输入端和使能端EN相连。

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