电池保护均衡器及电池电压均衡方法技术

本发明专利技术实施例提出一种电池保护均衡器及电池电压均衡方法，电池保护均衡器包括：电流检测电路、电压检测电路、多个均衡电路以及单片机，电流检测电路、电压检测电路均与单片机电连接，单片机与多个均衡电路电连接，每两个相邻的电池之间连接有均衡电路，电流检测电路采集运算放大器输出的电流信号，电压检测电路采集电池及电池组的电压信号，单片机在电压不均衡时，输出驱动信号至均衡电路，均衡电路依据驱动信号控制电池的电压；当电池未充放电时，单片机定时扫描运算放大器输出的电流信号、电池的电压信号以及电池组的电压信号。本发明专利技术通过MOS管驱动，完成各级驱动不共地问题，均衡电路实现了电池之间的电荷转移，达到电池电压均衡。

【技术实现步骤摘要】
电池保护均衡器及电池电压均衡方法
本专利技术涉及电子
，具体而言，涉及一种电池保护均衡器及电池电压均衡方法。
技术介绍
在新能源技术日新月异发展的同时，电池管理技术显得尤为重要。各种电器设备都离不开电源，只要是电器，要么用交流电，要么用电池，现在的电器设备用电池的越来越趋于主流，就连家用的电器也越来越趋于用电池来供电，如各种家用便携电器。而可移动的电器设备就必须使用电池供电。不管使用什么样的电池都会有电池组合使用的问题。如电单车，几乎是每个百姓家里的必备的，其电池往往在使用三五个月后就大不如前了。究其根本原因，就是电池出现不均衡的情况，电池的特性不可能每个指标都完全一致，使用久了，其不均衡程度逐渐加大，最后表现出整组电池性能下降，甚至无法使用。更为严重的是，因为电池组中某个电池越来越不堪重负而性能急剧下隆，在充电或放电中引起燃烧或爆炸等严重事故，造成大的经济损失或伤害事故。因而现有技术已越来越不能满足新的应用。国外的电池再好也会在使用中出现不均衡，且成本成数倍增加。可以说任何电池只要组合使用就必然有均衡问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电池保护均衡器及电池电压均衡方法，解决了电池电压不均衡、电池组的性能下降的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种电池保护均衡器，用于防止电池组过充过放，所述电池组包括多个电池，所述电池保护均衡器包括：电流检测电路、电压检测电路、多个均衡电路以及单片机，所述电流检测电路、电压检测电路均与所述多个电池电连接，所述电流检测电路、电压检测电路均与所述单片机电连接，所述单片机与所述多个均衡电路电连接，每两个相邻的所述电池之间连接有所述均衡电路，所述电流检测电路包括运算放大器；所述电流检测电路采集所述运算放大器输出的电流信号；所述电压检测电路采集所述电池及所述电池组的电压信号；所述单片机在运行时打开所述运算放大器供电，在所述电池的电压信号大小属于第一阈值时，计算所述电池的电压信号与所述电池组的电压信号的比值，当该比值超出第二阈值、且所述运算放大器输出的电流信号大小属于第三阈值时，输出驱动信号至所述均衡电路；当所述比值超出第二阈值、且所述运算放大器输出的电流信号大小超出第三阈值时，定时扫描所述运算放大器输出的电流信号、所述电池的电压信号以及所述电池组的电压信号；所述均衡电路依据所述驱动信号控制所述电池的电压。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电池电压均衡方法，所述电池电压均衡方法包括：所述单片机在运行时打开所述运算放大器供电；所述电流检测电路采集所述运算放大器输出的电流信号；所述电压检测电路采集所述电池及所述电池组的电压信号；所述单片机在所述电池的电压信号大小属于第一阈值时，计算所述电池的电压信号与所述电池组的电压信号的比值，当该比值超出第二阈值、且所述运算放大器输出的电流信号大小属于第三阈值时，所述单片机输出驱动信号至所述均衡电路；所述均衡电路依据所述驱动信号控制所述电池的电压；当所述比值超出第二阈值、且所述运算放大器输出的电流信号大小超出第三阈值时，所述单片机定时扫描所述运算放大器输出的电流信号、所述电池的电压信号以及所述电池组的电压信号。本专利技术实施例提供一种电池保护均衡器及电池电压均衡方法，利用单片机输出驱动信号和利用单片机定时器实现带死区时间多驱动信号输出，通过MOS管驱动，完成各级驱动不共地问题，对电压检测和比较以减少处理器的处理时间，对充电放电检测以简化电路进一步降低成本，实现了电池组各电池之间的电荷转移，最终实现电池电压均衡。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例提供的电池保护均衡器与电池组连接的示意图。图2示出了本专利技术实施例提供的电流检测电路的电路图。图3示出了本专利技术实施例提供的电压检测电路的电路图。图4示出了本专利技术实施例提供的单片机的电路图。图5示出了本专利技术实施例提供的均衡电路的电路图。图6示出了本专利技术实施例的电池电压均衡方法。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。第一实施例请参阅图1，示出了本专利技术实施例提供的电池保护均衡器100与电池组200连接的示意图。电池保护均衡器100用于防止电池组200过充过放，电池组200包括多个电池，本实施例中，电池的数量为6个(BT1～BT6)，在其他实施例中，电池的数量不限，可以多于或少于6个。本专利技术的电池保护均衡器100包括：电流检测电路110、电压检测电路120、单片机130以及多个均衡电路140，电流检测电路110、电压检测电路120均与多个电池BT1～BT6电连接，电流检测电路110、电压检测电路120均与单片机130电连接，单片机130与多个均衡电路140电连接，每两个相邻的电池之间连接一个均衡电路140。请参阅图2，示出了本专利技术实施例提供的电流检测电路110的电路图。电流检测电路110包括第一运算放大器U3A、第二运算放大器U3B、第一供电开关Q5、第二供电开关Q6、第一反馈电阻R39、第二反馈电阻R32、第一输入电阻R40、第二输入电阻R35、第三输入电阻R36以及多个采样电阻R13、R41、R42、R43。第一运算放大器U3A、第二运算放大器U3B的输出端均与单片机130电连接，第一运算放大器U3A的负电源端与第二运算放大器U3B的负电源端电连接，第一运算放大器U3A的负电源端依次与第一供电开关Q5、第二供电开关Q6电连接，第一反馈电阻R39电连接于第一运算放大器U3A的反相输入端与输出端之间，第二反馈电阻R32电连接于第二运算放大器U3B的反相输入端与输出端之间，第一输入电阻R40的一端连接于第一反馈电阻R39与第一运算放大器U3A的反相输入端之间，另一端接地，第二输入电阻R35、第三输入电阻R36的一端分别连接第二运算放大器U3B的反相输入端与同相输入端，另一端接地。多个采样电阻R13、R41、R42、R43并联之后的一端与电池BT1的负极连接、另一端接地，电池BT1的正极电连接于第一供电开关Q5与第二供电开关Q6之间。需要说明的是，图2示出的电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池保护均衡器，用于防止电池组过充过放，所述电池组包括多个电池，其特征在于，所述电池保护均衡器包括：电流检测电路、电压检测电路、多个均衡电路以及单片机，所述电流检测电路、电压检测电路均与所述多个电池电连接，所述电流检测电路、电压检测电路均与所述单片机电连接，所述单片机与所述多个均衡电路电连接，每两个相邻的所述电池之间连接有所述均衡电路，所述电流检测电路包括运算放大器；所述电流检测电路采集所述运算放大器输出的电流信号；所述电压检测电路采集所述电池及所述电池组的电压信号；所述单片机在运行时打开所述运算放大器供电，在所述电池的电压信号大小属于第一阈值时，计算所述电池的电压信号与所述电池组的电压信号的比值，当该比值超出第二阈值、且所述运算放大器输出的电流信号大小属于第三阈值时，输出驱动信号至所述均衡电路；当所述比值超出第二阈值、且所述运算放大器输出的电流信号大小超出第三阈值时，定时扫描所述运算放大器输出的电流信号、所述电池的电压信号以及所述电池组的电压信号；所述均衡电路依据所述驱动信号控制所述电池的电压。

【技术特征摘要】
1.一种电池保护均衡器，用于防止电池组过充过放，所述电池组包括多个电池，其特征在于，所述电池保护均衡器包括：电流检测电路、电压检测电路、多个均衡电路以及单片机，所述电流检测电路、电压检测电路均与所述多个电池电连接，所述电流检测电路、电压检测电路均与所述单片机电连接，所述单片机与所述多个均衡电路电连接，每两个相邻的所述电池之间连接有所述均衡电路，所述电流检测电路包括运算放大器；所述电流检测电路采集所述运算放大器输出的电流信号；所述电压检测电路采集所述电池及所述电池组的电压信号；所述单片机在运行时打开所述运算放大器供电，在所述电池的电压信号大小属于第一阈值时，计算所述电池的电压信号与所述电池组的电压信号的比值，当该比值超出第二阈值、且所述运算放大器输出的电流信号大小属于第三阈值时，输出驱动信号至所述均衡电路；当所述比值超出第二阈值、且所述运算放大器输出的电流信号大小超出第三阈值时，定时扫描所述运算放大器输出的电流信号、所述电池的电压信号以及所述电池组的电压信号；所述均衡电路依据所述驱动信号控制所述电池的电压。2.如权利要求1所述的电池保护均衡器，其特征在于，所述运算放大器包括第一运算放大器、第二运算放大器，所述电流检测电路还包括第一供电开关、第二供电开关、第一反馈电阻、第二反馈电阻、第一输入电阻、第二输入电阻、第三输入电阻，所述第一运算放大器、第二运算放大器的输出端均与所述单片机电连接，所述第一运算放大器的负电源端与第二运算放大器的负电源端电连接，所述第一运算放大器的负电源端依次与所述第一供电开关、第二供电开关电连接，所述第一反馈电阻电连接于第一运算放大器的反相输入端与输出端之间，第二反馈电阻电连接于第二运算放大器的反相输入端与输出端之间，第一输入电阻的一端连接于第一反馈电阻与第一运算放大器的反相输入端之间，另一端接地，第二输入电阻、第三输入电阻的一端分别连接第二运算放大器的反相输入端与同相输入端，另一端接地。3.如权利要求2所述的电池保护均衡器，其特征在于，所述电流检测电路还包括多个采样电阻，该多个采样电阻并联之后的一端与所述供电电池的负极连接、另一端接地，所述供电电池的正极电连接于第一供电开关与第二供电开关之间。4.如权利要求2所述的电池保护均衡器，其特征在于，当所述运算放大器输出的电流信号大小属于第三阈值时，所述单片机控制所述第一供电开关保持开启状态；当所述运算放大器输出的电流信号大小小于第...

【专利技术属性】
技术研发人员：任方明，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：四川新三甲电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51