一种新型多串锂电池均衡充放电保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型多串锂电池均衡充放电保护电路，包括电源输入端、充电开关电路、锂电池组，锂电池组还连接有放电开关电路，放电开关电路与电源输出端连接；还包括与电源输入端连接的稳压模块、与稳压模块连接的微控制器；锂电池组包括多个串联在一起的锂电池，每个锂电池并联有旁边电阻，旁边电阻串联有均衡开关电路，每个锂电池还连接有测压开关电路，多个测压开关电路的输出端共接于电压检测电路，电压检测电路的另一端与微控制器连接。本实用新型专利技术采用微处理器智能脉冲控制方式充电比现有方式更智能化，精度高，增加了整个系统的安全性。还可以对电池进行预充电，准确均衡充电，可以使电池更耐用，电池寿命提高15％，减少环境污染。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种锂电池充放电保护电路，更具体地说是指一种对多个串联在一起的锂电池组进行均衡充放电的保护电路。
技术介绍
随着我国自行研发和生产各类电动车产品不断增加，如电动自行车、高尔夫球车、 电动汽车等电动车，所用的动力锂电池都为七串联以上。多串锂电池的系统管理更加复杂， 管理系统检测精度要求更加高，目前国内外所用的多串动力锂电池管理系统都为线性充放 电管理系统和加上多个2节保护IC，零部件多、线路复杂、性能不稳定。线性充放电管理系 统转换效率低、功耗大、成本高。现今无论是长三角或珠三角地区，乃至全国各地，产品使用 微处理器智能控制均呈逐年增长趋势，然而目前5串以上的锂电池使用微处理器智能控制 在国内是空白，仍然依靠线性充放电管理系统来完成。线性管理IC需要增加多个保护IC 才能控制多串锂电池。目前的常规线性充电方案例如BQ2057系列是美国TI公司生产的 先进锂电池线性充电管理芯片，CN305X系列是美国硅谷留学回来创办的半导体公司生产的 先进锂电池线性充电管理芯片等充电转换效率只有70%-80%,采样精度只有3mV-5mV(毫 伏)、误差范围30mV-50mv (毫伏)，整个系统功耗在60uA (微安)以上。由于线性充放电管 理系统成本高及生产需要多道工序，人工工作效率低，尤其是测试工序多，如果再不及时更 换线性充放电管理方案，产品线路复杂及产品成本过高，会严重影响企业产品质量和收入 利润，因此，早日解决多串锂电池微处理器智能脉冲控制系统，一直是多年来动力车锂电池 生产及组装厂家梦寐以求的。基于上述现有技术的不足，本专利技术人创新设计出一种采用微控制器(单片机MCU) 智能脉冲控制的多串锂电池充放电保护电路。
技术实现思路
本技术的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种采用微控制器(单片 机MCU)智能脉冲控制的多串锂电池充放电保护电路。微处理器智能脉冲控制方式充电比 常规独立硬件元件PWM开关方式充电更智能化，精度高，增加了整个系统的安全性。对电池 进行预充电，准确均衡充电，可以使电池更耐用，电池寿命提高15%，减少环境污染。本实用 新型适合于各种类型的可充式锂电池，比如锰酸锂电池、磷酸铁锂电池等。本技术的
技术实现思路
为一种新型多串锂电池均衡充放电保护电路，其特征包 括电源输入端、与电源输入端连接的充电开关电路、与充电开关电路连接的锂电池组，所述 的锂电池组还连接有放电开关电路，放电开关电路与电源输出端连接，电源输出端用于与 外部负载连接；还包括与电源输入端连接的稳压模块、与稳压模块连接的微控制器；所述 的锂电池组包括多个串联在一起的锂电池，所述的每个锂电池并联有旁边电阻，旁边电阻 串联有均衡开关电路，所述的每个锂电池还连接有测压开关电路，所述的多个测压开关电 路的输出端共接于电压检测电路，电压检测电路的另一端与微控制器连接；前述的充电开关电路、放电开关电路、均衡开关电路和测压开关电路均设有与微控制器连接的控制端。其进一步
技术实现思路
为所述的锂电池组还串联有过流检测电路，所述的过流检测电路设有与微控制器连接的输出端。其进一步
技术实现思路
为所述的均衡开关电路包括均衡充电MOS管和与均衡充电 MOS管的栅极连接的均衡充电三极管，所述均衡充电三极管的基极与微控制器连接。其进一步
技术实现思路
为所述的测压开关电路包括测压MOS管和与测压MOS管的栅 极连接的测压三极管，所述测压三极管的基极与微控制器连接。其进一步
技术实现思路
为所述的充电开关电路包括充电MOS管，所述的充电MOS管的 栅极与微控制器连接；所述的放电开关电路包括放电MOS管，所述的放电MOS管的栅极与微 控制器连接。其进一步
技术实现思路
为所述的均衡充电MOS管和测压MOS管均为3401型MOS管， 所述的均衡充电三极管和测压三极管均为9014型三极管。其进一步
技术实现思路
为所述的充电MOS管包括二个反接的A0D407型MOS管和一个 与A0D407型MOS管的栅极连接的3402型MOS管；所述的放电MOS管包括二个并联的A0T404 型MOS管和一个与A0T404型MOS管的栅极连接的3401型MOS管。其进一步
技术实现思路
为所述的过流检测电路包括S8241芯片和与S8241芯片并联 的3402型MOS管。其进一步
技术实现思路
为所述的锂电池组包括7 19个锂电池；所述的微控制器为 HT46RU25 芯片。本技术与现有技术相比的有益效果是本技术采用微处理器智能脉冲控 制方式充电比常规独立硬件元件PWM开关方式充电更智能化，精度高，增加了整个系统的 安全性。对电池进行预充电，准确均衡充电，可以使电池更耐用，电池寿命提高15 %，减少 环境污染。本技术的微控制器以PWM(脉宽调制)方式进行能量转换方式输出控制充 电；使用高精度AD模拟/数字转换器实现信号采样及反馈。使用PWM(脉宽调制)脉冲充 电，充电转换效率高达95%，采样精度高达0.61mV、误差范围小于10mv，整个系统功耗小于 35uA。以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步描述。附图说明图1为本技术一种新型多串锂电池均衡充放电保护电路具体实施例电路方 框图；图2为本技术一种新型多串锂电池均衡充放电保护电路具体实施例的电路 原理图；图3为图2中的A部放大图；图4为图2中的B部放大图；图5为图2中的锂电池组中的单节锂电池的电路原理图。附图标记说明1 电源输入端2 充电开关电路3 放电开关电路4 电源输出端5稳压模块6微控制器7电压检测电路9过流检测电路8微控制器81锂电池82旁边电阻83均衡开关电路84测压开关电路具体实施方式为了更充分理解本技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本技术的技 术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。如图1所示，本技术一种新型多串锂电池均衡充放电保护电路，包括电源输 入端1、与电源输入端1连接的充电开关电路2、与充电开关电路2连接的锂电池组8，锂电 池组8还连接有放电开关电路3，放电开关电路3与电源输出端4连接，电源输出端4用于 与外部负载连接；还包括与电源输入端1连接的稳压模块5、与稳压模块5连接的微控制器 6 ；锂电池组8包括多个串联在一起的锂电池81，每个锂电池81并联有旁边电阻82，旁边电 阻82串联有均衡开关电路83，每个锂电池81还连接有测压开关电路84，多个测压开关电 路84的输出端共接于电压检测电路7，电压检测电路7的另一端与微控制器6连接；充电 开关电路2、放电开关电路3、均衡开关电路83和测压开关电路84均设有与微控制器6连 接的控制端。锂电池组8还串联有过流检测电路9，过流检测电路9设有与微控制器6连接 的输出端。如图5所示，均衡开关电路包括均衡充电MOS管和与均衡充电MOS管的栅极连接 的均衡充电三极管，均衡充电三极管的基极与微控制器连接。测压开关电路包括测压MOS 管和与测压MOS管的栅极连接的测压三极管，测压三极管的基极与微控制器连接。均衡充 电MOS管和测压MOS管均为3401型MOS管，均衡充电三极管和测压三极管均为9014型三 极管。本技术的均衡充电使用热能损耗型，充电过程中，微微控制器依次输出控制信号 对每个电池的测压开关电路的控制端，每个电池的测压开关电路依次打开，此时在电压检 测电路接收到的电压为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型多串锂电池均衡充放电保护电路，其特征包括电源输入端、与电源输入端连接的充电开关电路、与充电开关电路连接的锂电池组，所述的锂电池组还连接有放电开关电路，放电开关电路与电源输出端连接，电源输出端用于与外部负载连接；还包括与电源输入端连接的稳压模块、与稳压模块连接的微控制器；所述的锂电池组包括多个串联在一起的锂电池，所述的每个锂电池并联有旁边电阻，旁边电阻串联有均衡开关电路，所述的每个锂电池还连接有测压开关电路，所述的多个测压开关电路的输出端共接于电压检测电路，电压检测电路的另一端与微控制器连接；前述的充电开关电路、放电开关电路、均衡开关电路和测压开关电路均设有与微控制器连接的控制端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王天禄，林善棠，
申请(专利权)人：深圳市德泽能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94