多串电池充电电压均衡电源管理电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多串电池充电电压均衡电源管理电路，其与待充电的多串电池配合使用，所述多串电池包括若干个串联连接的电池，其中首位电池的负极与次位电池的正极电性连接，其包括：微控制单元，所述微控制单元分别与每一个电池的正极电性连接；若干用于给单个电池充电的CC‑CV充电器；用于控制给多串电池整体充电的第一继电器；用于控制给单个电池充电的第二继电器。与现有技术相比，本实用新型专利技术使用的零件数量少，成本低，可靠性高，电路简单；能够根据不同电池组的容量及电池组中电池单体数量选择不同类型的CC‑CV充电器，便于更改充电电流和充电电压，提高电压均衡精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电源管理电路，尤其涉及一种多串电池充电电压均衡电源管理电路。
技术介绍
以目前的电池制造水平和工艺，电池在生产过程中，各个电池单体之间会存在细微的差别，即存在不一致性这个问题。这种不一致性会使电池单体的各项参数大相径庭，导致各个电池单体的输出电压不一样。如需要将多个电池单体组装在一起形成一个整体的电池组，则必须采用电压均衡手段，这样才能最大程度提升电池组的性能。另一方面，电池组中的电池单体在使用的过程中，也会由于自放电程度以及部位温度等原因导致电池单体出现不一致性现象，因而影响电池组的充放电特性。为了解决以上所述电池单体之间的不一致性问题，现在通常采用被动平衡和主动平衡这两种电压平衡方式，其中被动平衡是电阻耗能式的平衡，把多余的能量通过电阻以热能的方式消耗掉，主动平衡一般通过电感DC/DC进行均衡，欠压的电池单体可以通过电感DC/DC从电池组中获取能量进行充电，过压时通过电感DC/DC把多余的能量充到电池组中，理论上是可以减少能量的消耗。然而，采用被动平衡时电阻消耗能量，消耗的能量变为热量，这时会增加电池的温度，减小电池的使用寿命，且这种电压平衡方式只能对过压的电池单体进行均衡，对欠压电池单体无法均衡。采用主动平衡时电感DC/DC转移能量，需要的零件数量多，体积大，成本高，电路复杂，电感磁芯在振动时容易损坏，电压采集电路失效时，有可能给电池过充。因此，有必要提供一种新的电源管理电路来解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种零件数量少，成本低，可靠性高，电路简单的多串电池充电电压均衡电源管理电路。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：一种多串电池充电电压均衡电源管理电路，其与待充电的多串电池配合使用，所述多串电池包括若干个串联连接的电池，其中首位电池的负极与次位电池的正极电性连接，所述多串电池充电电压均衡电源管理电路包括：用于检测每一个电池的电压并输出控制信号的微控制单元，所述微控制单元分别与每一个电池的正极电性连接；若干用于给单个电池充电的CC-CV充电器，一个CC-CV充电器与一个电池电性连接；用于控制给多串电池整体充电的第一继电器，所述第一继电器包括第一开关和第一线圈，所述第一开关的第一端与首位电池的正极电性连接，第一开关的第二端与正充电接口电性连接，所述第一线圈的第一端与所述微控制单元电性连接，第一线圈的第二端接地；用于控制给单个电池充电的第二继电器，所述第二继电器包括第二开关和第二线圈，所述第二开关的第一端与每一个所述CC-CV充电器电性连接，所述第二开关的第二端与正充电接口电性连接，所述第二线圈的第一端与所述微控制单元电性连接，第二线圈的第二端接地。优选的，每一个所述CC-CV充电器均包括第一电能输出端、第二电能输出端、电能输入端和接地端，所述CC-CV充电器的第一电能输出端与电池的正极电性连接，所述CC-CV充电器的第二电能输出端与电池的负极电性连接，所述CC-CV充电器的电能输入端与所述第二开关的第一端电性连接，所述CC-CV充电器的接地端接地。优选的，所述CC-CV充电器采用4.2VCC-CV充电器。优选的，所述多串电池中的末尾电池的负极与负充电接口电性连接。优选的，所述负充电接口接地。与现有技术相比，本技术多串电池充电电压均衡电源管理电路的有益效果在于：本技术使用的零件数量少，成本低，可靠性高，电路简单；能够根据不同电池组的容量及电池组中电池单体数量选择不同类型的CC-CV充电器，便于更改充电电流和充电电压，提高电压均衡精度。附图说明图1为本技术多串电池充电电压均衡电源管理电路一实施例的电路原理示意图。图中各标记如下：MCU、微控制单元；V、电池；K1、第一线圈；K1_1、第一开关；K2、第二线圈；K2_1、第二开关；P+、正充电接口；P-、负充电接口。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进一步进行描述。请参阅图1所示，本技术提供一种多串电池充电电压均衡电源管理电路，其与待充电的多串电池配合使用，所述多串电池包括若干个串联连接的电池V，其中首位电池V的负极与次位电池V的正极电性连接，所述多串电池中的末尾电池V的负极与负充电接口P-电性连接，所述负充电接口P-接地。本技术所述多串电池充电电压均衡电源管理电路包括：用于检测每一个电池V的电压并输出控制信号的微控制单元MCU，所述微控制单元MCU分别与每一个电池V的正极电性连接；若干用于给单个电池V充电的CC-CV充电器，一个CC-CV充电器与一个电池V电性连接；用于控制给多串电池整体充电的第一继电器，所述第一继电器包括第一开关K1_1和第一线圈K1，所述第一开关K1_1的第一端与首位电池V的正极电性连接，第一开关K1_1的第二端与正充电接口P+电性连接，所述第一线圈K1的第一端与所述微控制单元MCU电性连接，第一线圈K1的第二端接地；用于控制给单个电池V充电的第二继电器，所述第二继电器包括第二开关K2_1和第二线圈K2，所述第二开关K2_1的第一端与每一个所述CC-CV充电器电性连接，所述第二开关K2_1的第二端与正充电接口P+电性连接，所述第二线圈K2的第一端与所述微控制单元MCU电性连接，第二线圈K2的第二端接地。其中，每一个所述CC-CV充电器均包括第一电能输出端、第二电能输出端、电能输入端和接地端，所述CC-CV充电器的第一电能输出端与电池V的正极电性连接，所述CC-CV充电器的第二电能输出端与电池V的负极电性连接，所述CC-CV充电器的电能输入端与所述第二开关K2_1的第一端电性连接，所述CC-CV充电器的接地端接地。所述CC-CV充电器先对电池V进行恒流充电，再进行恒压充电。在本实施例中，所述CC-CV充电器采用4.2VCC-CV充电器，即当CC-CV充电器对电池V进行恒压充电时，充电电压为4.2V。在本技术中，所述微控制单元MCU包括中央处理器、电压采集单元和输出控制单元，所述电压采集单元和输出控制单元分别与所述中央处理器电性连接。本技术的工作原理为：刚开始充电时，微控制单元MCU发出控制信号，使第一线圈K1和第二线圈K2通电，第一开关K1_1和第二开关K2_1闭合，其中第一开关K1_1接通充电主回路，对多串电池(即整个电池组)进行充电，第二开关K2_1接通CC-CV充电器，对单个电池V分别充电。在充电的过程中，所述微控制单元MCU实时采集每一个电池V的电压，当其中一个电池V的电压达到4.2V时，微控制单元MCU使第一线圈K1断电，第一开关K1_1断开，充电主回路停止充电，此时，电池V电压达到4.2V的电池V，与CC-CV充电器输出电压相等，没有充电电流，CC-CV充电器持续给电压没有达到4.2V的电池V充电，当每串电池V电压都达到4.2V时，微控制单元MCU使第二线圈K2断电，第二开关K2_1断开，CC-CV充电器停止给各串电池V充电，这时电池组充电完成。在具体应用时，所述CC-CV充电器进行模块化处理，形成充电电源模块，当电池组中电池V数量增加时，只需要增加充电电源模块，使用方便。且采用这种充电方式，电压均衡精度高，当各电池V充好电后，电池组无需做调试。以上示意性的对本技术及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多串电池充电电压均衡电源管理电路，其与待充电的多串电池配合使用，所述多串电池包括若干个串联连接的电池，其中首位电池的负极与次位电池的正极电性连接，其特征在于，所述多串电池充电电压均衡电源管理电路包括：用于检测每一个电池的电压并输出控制信号的微控制单元，所述微控制单元分别与每一个电池的正极电性连接；若干用于给单个电池充电的CC‑CV充电器，一个CC‑CV充电器与一个电池电性连接；用于控制给多串电池整体充电的第一继电器，所述第一继电器包括第一开关和第一线圈，所述第一开关的第一端与首位电池的正极电性连接，第一开关的第二端与正充电接口电性连接，所述第一线圈的第一端与所述微控制单元电性连接，第一线圈的第二端接地；用于控制给单个电池充电的第二继电器，所述第二继电器包括第二开关和第二线圈，所述第二开关的第一端与每一个所述CC‑CV充电器电性连接，所述第二开关的第二端与正充电接口电性连接，所述第二线圈的第一端与所述微控制单元电性连接，第二线圈的第二端接地。

【技术特征摘要】
1.一种多串电池充电电压均衡电源管理电路，其与待充电的多串电池配合使用，所述多串电池包括若干个串联连接的电池，其中首位电池的负极与次位电池的正极电性连接，其特征在于，所述多串电池充电电压均衡电源管理电路包括：用于检测每一个电池的电压并输出控制信号的微控制单元，所述微控制单元分别与每一个电池的正极电性连接；若干用于给单个电池充电的CC-CV充电器，一个CC-CV充电器与一个电池电性连接；用于控制给多串电池整体充电的第一继电器，所述第一继电器包括第一开关和第一线圈，所述第一开关的第一端与首位电池的正极电性连接，第一开关的第二端与正充电接口电性连接，所述第一线圈的第一端与所述微控制单元电性连接，第一线圈的第二端接地；用于控制给单个电池充电的第二继电器，所述第二继电器包括第二开关和第二线圈，所述第二开关的第一端与每一个所述CC-CV充电器电性连接，所述第二开关的第二端与正充...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳长春，张晓红，许驩鑫，
申请(专利权)人：昆山金鑫新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32