一种电池充电被动均衡电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电池充电被动均衡电路，包括启动电路和电压均衡控制电路；所述启动电路连接在锂电池的正负极；所述电压均衡控制电路的一端与启动电路连接，电压均衡控制电路的另一端与锂电池的负极连接；所述电压均衡控制电路包括电池电压采样电路、最大充电电压设定电路、环路控制电路、电压转电流电路和电流放大电路；所述最大充电电压设定电路和电池电压采样电路分别与环路控制电路连接；所述环路控制电路的输出端与电压转电流电路连接，电压转电流电路与电流放大电路连接。本发明专利技术可以实现电池充电的被动均衡，能够有效的提升电池的使用寿命，而且本发明专利技术具有结构简单、实用性好等优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电池充电被动均衡电路


[0001]本专利技术涉及电池充电
，特别涉及一种电池充电被动均衡电路。

技术介绍

[0002]受当前节能减排环保方面要求越来越高的重视，致使锂电池得到了广泛的应用，最为显著的就是各种消费类电子设备所用的电源和新能源电动车等均配备有锂电池。尤其是在电动汽车领域，需要能输出高电压高功率，这就需要将多个单节锂电池进行串联，组成一个电池组，然后再将多个电池组进行并联使用。为解决电池串联组成电池包中单个电池其性能不一致，或在使用过程中衰减程度不一导致充电过程电池不能完全同步充满电，导致部分电池过充及部分电池欠充的问题，需要对电池串联电池组中的单体电池实行均衡控制，避免由于个别单体电池的过充过放所导致的电池包失效，甚至引起爆炸等故障。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种电池充电被动均衡电路。本专利技术可以实现电池充电的被动均衡，能够有效的提升电池的使用寿命，而且本专利技术具有结构简单、实用性好等优点。
[0004]本专利技术的技术方案如下：一种电池充电被动均衡电路，包括启动电路和电压均衡控制电路；所述启动电路连接在锂电池的正负极；所述电压均衡控制电路的一端与启动电路连接，电压均衡控制电路的另一端与锂电池的负极连接；所述电压均衡控制电路包括电池电压采样电路、最大充电电压设定电路、环路控制电路、电压转电流电路和电流放大电路；所述最大充电电压设定电路和电池电压采样电路分别与环路控制电路连接；所述环路控制电路的输出端与电压转电流电路连接，电压转电流电路与电流放大电路连接。
[0005]上述的电池充电被动均衡电路，所述启动电路包括稳压二极管Z1、电阻R1、电阻R2、NPN管Q1和PNP管Q2；所述稳压二极管Z1的阴极与和PNP管Q2的发射极一同连接锂电池的正极；所述稳压二极管Z1的阳极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与NPN管Q1的基极连接，NPN管Q1的发射极与锂电池的负极连接，NPN管Q1的集电极与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与PNP管Q2的集电极连接。
[0006]前述的电池充电被动均衡电路，所述电池电压采样电路包括电阻R3和电阻R4，所述电阻R3的一端与PNP管Q2的集电极连接，电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与锂电池的负极连接；
[0007]所述最大充电电压设定电路包括电阻R5和稳压二极管Z2；所述电阻R5的一端与PNP管Q2的集电极连接，电阻R5的另一端与稳压二极管Z2的阴极连接；所述稳压二极管Z2的阳极与锂电池的负极连接；
[0008]前述的电池充电被动均衡电路，所述环路控制电路包括二极管D1、电阻R6、电阻R7、电容C1和运算放大器OP1；所述运算放大器OP1的负极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接在电阻R5和稳压二级管Z2之间；所述运算放大器OP1的正极连接在电阻R3和电阻R4之间；所述二极管D1的阴极连接在运算放大器的负极与电阻R6之间，二极管D1的阳极与电
容C1的一端连接，电容C1的另一端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与运算放大器OP1的输出端连接。
[0009]前述的电池充电被动均衡电路，所述电压转电流电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、运算放大器OP2和运算放大器OP3；所述运算放大器OP2的负极连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接地；所述运算放大器OP2的正极连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接运算放大器OP1的输出端；所述运算放大器OP2的输出端连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接运算放大器OP3的正极；所述运算放大器OP3的负极和输出端一同连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接在运算放大器OP2和电阻R8之间；所述电阻R11的一端连接在运算放大器OP2的负极和电阻R9之间，电阻R11的另一端连接在运算放大器OP2的输出端与电阻R12之间。
[0010]前述的电池充电被动均衡电路，所述电流放大电路包括电阻R13和NPN管Q3；所述NPN管Q3的基极与电阻R12以及运算放大器OP3的正极连接，NPN管Q3的集电极与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与PNP管Q2的集电极连接，NPN管Q3的发射极与锂电池的负极连接。
[0011]与现有技术相比，本专利技术可以对电池组中多个串联锂电池进行充电的均衡。本专利技术在锂电池接入外接专用充电器时，如果所有电池电压均没有达到额定电压，则其被动均衡电路不工作，而一旦存在一个或多个电池的电压达到时，对应的充电被动均衡电路开始工作，并实时监控电池电压是否达到额定电压。当电池电压小于最大充电电压时，电池充电电流几乎不分流，只有极微小的电流用以维持充电被动均衡电路的工作。当电池电压大于最大充电电压时，被动均衡电路动态调节电池实际充电电流的大小，将电池电压维持在最大充电电压。由于各个电池两端均并联有被动均衡电路，因而能实现电池电压的均衡控制。本专利技术给出的电池充电被动均衡电路能避免因外接充电器失控故障下电池过充引起爆炸以及任意数量电池串联的电池组充电电压的均衡控制。具有结构简单、实用性好等优点。
附图说明
[0012]图1为电池串联连接示意图
[0013]图2本专利技术的电路示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据，本专利技术的保护范围应包括权利要求的全部内容，而且通过以下实施例可以使本领域普通技术人员更全面的理解本专利技术。
[0015]实施例：一种电池充电被动均衡电路，包括启动电路和电压均衡控制电路；所述启动电路连接在锂电池的正负极；所述电压均衡控制电路的一端与启动电路连接，电压均衡控制电路的另一端与锂电池的负极连接；所述电压均衡控制电路包括电池电压采样电路、最大充电电压设定电路、环路控制电路、电压转电流电路和电流放大电路；所述最大充电电压设定电路和电池电压采样电路分别与环路控制电路连接；所述环路控制电路的输出端与电压转电流电路连接，电压转电流电路与电流放大电路连接。图1所示为电池串联连接示意图，主要包括串联的N个电池和并联在每个电池正负极之间的电池充电被动均衡电路，N个
电池具有相同的技术参数。电池充电被动均衡电路的工作原理为：将图1所示电池接入外接专用充电器时，如果所有电池电压均没有达到额定电压V
normal
时，所有电池的充电被动均衡电路不工作。一旦存在一个或多个电池的电压达到V
normal
时，对应的充电被动均衡电路开始工作，并实时监控电池电压是否达到当电池电压小于时，电池充电电流几乎不分流，只有极微小的电流用以维持充电被动均衡电路的工作。当电池电压大于时，被动均衡电路动态调节电池实际充电电流的大小，将电池电压维持在由于各个电池两端均并联有被动均衡电路，因而能实现电池电压的均衡控制。
[0016]如图2所示，所述启动电路包括稳压二极管Z1、电阻R1、电阻R2、NPN管Q1和PNP管Q2；所述稳压二极管Z1的阴极与和PNP管Q2的发射极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池充电被动均衡电路，其特征在于：包括启动电路和电压均衡控制电路；所述启动电路连接在锂电池的正负极；所述电压均衡控制电路的一端与启动电路连接，电压均衡控制电路的另一端与锂电池的负极连接；所述电压均衡控制电路包括电池电压采样电路、最大充电电压设定电路、环路控制电路、电压转电流电路和电流放大电路；所述最大充电电压设定电路和电池电压采样电路分别与环路控制电路连接；所述环路控制电路的输出端与电压转电流电路连接，电压转电流电路与电流放大电路连接。2.根据权利要求1所述的电池充电被动均衡电路，其特征在于：所述启动电路包括稳压二极管Z1、电阻R1、电阻R2、NPN管Q1和PNP管Q2；所述稳压二极管Z1的阴极与和PNP管Q2的发射极一同连接锂电池的正极；所述稳压二极管Z1的阳极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与NPN管Q1的基极连接，NPN管Q1的发射极与锂电池的负极连接，NPN管Q1的集电极与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与PNP管Q2的集电极连接。3.根据权利要求2所述的电池充电被动均衡电路，其特征在于：所述电池电压采样电路包括电阻R3和电阻R4，所述电阻R3的一端与PNP管Q2的集电极连接，电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与锂电池的负极连接；所述最大充电电压设定电路包括电阻R5和稳压二极管Z2；所述电阻R5的一端与PNP管Q2的集电极连接，电阻R5的另一端与稳压二极管Z2的阴极连接；所述稳压二极管Z2的阳极与锂电池的负极连接。4.根据权利要求3所述的电池充电被动均衡电路，其特征在于：所述环路控制电路包括二极管D1...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢益康，彭志辉，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：