一种多节锂电池电压检测电路制造技术

本发明专利技术涉及一种多节锂电池电压检测电路，所述检测电路包括高精度比较器、两组分压电容、控制开关以及锂电池组，所述锂电池组由m(m≥2)节锂电池串联而成，其中锂电池组通过一组分压电容连接高精度比较器的正向输入端，电路电容的高精度基本电压通过另一组分压电容连接高精度比较器的反向输入端。

【技术实现步骤摘要】
一种多节锂电池电压检测电路
本专利技术涉及一种检测电路，具体涉及一种多节锂电池电压检测电路，属于电压检测

技术介绍
目前采用锂电池供电的设备越来越多，相比于插电式设备，锂电池供电的设备极大地提高了设备的便携性。但锂电池需在一定电压范围内进行充电和放电使用，如果充电电压过高或放电电压过低都会造成危险，所以对锂电池电压进行充放电电压进行准确地检测和保护是非常重要的。对于单节锂电池，我们可以直接采样电池电压并与某一基准电压进行比较，如果电池电压大于或等于某一基准电压，我们就认为锂电池处于过充电状态，就需要关断锂电池的充电环路，以保护锂电池。同样地，如果锂电池电压小于或等于另外某一基准电压，我们就认为锂电池处于过放电状态，就需要关断锂电池的放电环路，以保护锂电池。对于多节锂电池串联使用的情况，我们需要分别检测每一节锂电压的电压，并对它们进行保护，此时如何准确地检测串联的每一节锂电池电压就成了我们需要面对的难题。图1中101～104分别为串联的锂电池1、锂电池2、锂电池3和锂电池4；V1～V4为各个串联节点的电压，其中V1等于锂电池1的电压(Vb1)，V2等于锂电池1的电压(Vb1)与锂电池2的电压(Vb2)之和，V3等于电池1的电压(Vb1)、锂电池2的电压(Vb2)及锂电池3的电压(Vb3)之和，V4等于电池1的电压(Vb1)、锂电池2的电压(Vb2)、锂电池3的电压(Vb3)及锂电池4的电压(Vb4)之和；对于通常的锂电池保护电路，需要运用复杂的电路单元分别计算出每一节锂电池的电压，即：锂电池1的电压:Vb1；锂电池2的电压:Vb2＝V2-V1；锂电池3的电压:Vb3＝V3-V2；锂电池4的电压:Vb4＝V4-V3；然后再将Vb1～Vb4分别输送到过充电和过放电比较器，与基准电压进行比较，以确定电池是否处于过充电或过放电的不安全状态。上述通常的锂电池电压检测方法电路规模大，成本高，而且运算复杂，在电压处理的过程中还会引入电压误差，精度差。基于上述原因，专利技术了该电路，简化了锂电池电压检测的方法，成本低，并且电压检测精度高。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提供一种多节锂电池电压检测电路，该技术方案电路极其简单，只需一个比较器和两组分压电容，同时配合各个控制开关，电路的芯片面积减小为20％。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种多节锂电池电压检测电路，所述检测电路包括高精度比较器、两组分压电容、控制开关以及锂电池组，所述锂电池组由m(m≥2)节锂电池串联而成，其中锂电池组通过一组分压电容连接高精度比较器的正向输入端，电路内容的高精度基本电压通过另一组分压电容连接高精度比较器的反向输入端。作为本专利技术的一种改进，串联的锂电池组中，每个锂电池串联一个控制开关。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点，1)该技术方案电路极其简单，只需一个比较器和两组分压电容，同时配合各个控制开关，电路的芯片面积减小为20％；2)该技术方案电池电压取样简单，精度高，最高精度可以达到0.1mV；3)电池检测采用循环扫描的工作方式，电路的整体功耗电流可以低于5uA。附图说明图1为现有技术中电压检测电路示意图；图2为本专利技术电压检测电路示意图；图3为本专利技术实施例控制时序示意图。具体实施方式：为了加深对本专利技术的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。实施例1：参见图1，一种多节锂电池电压检测电路，所述检测电路包括高精度比较器、两组分压电容、控制开关以及锂电池组，所述锂电池组由m(m≥2)节锂电池串联而成，其中锂电池组通过一组分压电容连接高精度比较器的正向输入端，电路内容的高精度基本电压通过另一组分压电容连接高精度比较器的反向输入端，串联的锂电池组中，每个锂电池串联一个控制开关。本方案的电路图如图2所示，本文以4节锂电池串联为例，同样地可以扩展为其它数量的锂电池串联的情况。图中V1～V4为各个串联节点的电压，其中V1等于锂电池1的电压(Vb1)，V2等于锂电池1的电压(Vb1)与锂电池2的电压(Vb2)之和，V3等于电池1的电压(Vb1)、锂电池2的电压(Vb2)及锂电池3的电压(Vb3)之和；V4等于电池1的电压(Vb1)、锂电池2的电压(Vb2)、电池3的电压(Vb3)及锂电池4的电压(Vb4)之和；K1～K10为开关控制电路，当控制电平为高电平时开关接通；C1～C4为电容器，其电容值C1＝C2＝C3＝C4；COMP为高精度比较器，INP为比较器的正相输入端，INN为比较器的反相输入端，VOUT为比较器的输出。Vref1和Vref2为电路内部的高精度基准电压，Vref1>Vref2，分别作为电池过充电和过放电电压的比较阈值。电路中的控制开关K1～K10的控制时序如图3所示。在t1时刻，控制开关K5、K6、K7、K8都为高电平，电路中的节点VIN、INP、VR和INN的电压都被复位为0电平，控制开关K5、K6、K7、K8都释放为低电平后，电路中各个节点的电压维持不变。在t2时刻，控制开关K1置为高电平，VIN节点的电压由0突变为V1，变化量等于第一节锂电池的电压(Vb1)，因电容C1和C2串联分压，所以INP节点的电压为Vb1/2；同时，控制开关K9置为高电平，VR节点的电压由0突变为Vref1，因电容C3和C4串联分压，所以INN节点的电压为Vref1/2。此时比较器COMP开始比较INP与INN两端的电压：Vb1/2、Vref1/2。也就是比较第一节锂电池电压Vb1与基准电压Vref1，如果Vb1>Vref1，则比较器COMP的输出VOUT为高电平，说明第一节锂电池处于过充电状态；如果Vb1<Vref1，则比较器COMP的输出VOUT为低电平，说明第一节锂电池未达到过充电状态。在t3时刻，控制开关K7、K8置为高电平，电路中的节点VR和INN的电压都被复位为0电平，控制开关K7、K8释放为低电平后，电路中的节点VR和INN的电压维持不变。在t4时刻，控制开关K10置为高电平，VR节点的电压由0突变为Vref2，因电容C3和C4串联分压，所以INN节点的电压为Vref2/2。此时比较器COMP开始比较INP与INN两端的电压：Vb1/2、Vref2/2。也就是比较第一节锂电池电压Vb1与基准电压Vref2，如果Vb1<Vref2，则比较器COMP的输出VOUT为低电平，说明第一节锂电池处于过放电状态；如果Vb1>Vref1，则比较器COMP的输出VOUT为高电平，说明第一节锂电池未达到过放电状态。在t5时刻，控制开关K6、K7、K8置为高电平，电路中的节点INP、VR和INN的电压都被复位为0电平，控制开关K6、K7、K8释放为低电平后，电路中的节点INP、VR和INN的电压维持不变。在t6时刻，控制开关K1已置为低电平，控制开关K2置为高电平，VIN节点的电压由V1突变为V2，变化量等于第二节锂电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多节锂电池电压检测电路，其特征在于，所述检测电路包括高精度比较器、两组分压电容、控制开关以及锂电池组，所述锂电池组由m(m≥2)节锂电池串联而成，其中锂电池组通过一组分压电容连接高精度比较器的正向输入端，电路电容的高精度基本电压通过另一组分压电容连接高精度比较器的反向输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种多节锂电池电压检测电路，其特征在于，所述检测电路包括高精度比较器、两组分压电容、控制开关以及锂电池组，所述锂电池组由m(m≥2)节锂电池串联而成，其中锂电池组通过一组分压电容连接高精度比较器的正向输...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜，涂才根，谭在超，丁国华，罗寅，
申请(专利权)人：苏州锴威特半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32