多串锂电池无损耗自动均衡电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多串锂电池无损耗自动均衡电路，包括LDO电路、MCU、自动均衡电路和升压电路，MCU检测多串锂电池的电池输出端和该多串锂电池的正负极间的电压、电流信号，如果电池输出端的电压高于多串锂电池的电压，MCU关闭自动均衡电路和升压电路；如果电池输出端有大电流输出，MCU关闭自动均衡电路和升压电路；如果电池输出端的电压低于多串锂电池的电压且只有微小的待机电流流出，MCU控制自动均衡电路和升压电路打开对多串锂电池进行快速的电压均衡，升压电路维持多串锂电池输出端的电压不变，保持待机状态。该多串锂电池无损耗自动均衡电路大大加快了锂电池均衡的速度，同时具有均衡效率高、节能环保、利用待机时间均衡不影响电池正常工作等特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多串锂电池无损耗自动均衡电路。
技术介绍
多串锂电池的均衡问题非常重要，一般在锂电池串联之前要对每节锂电池进行配对，以确保锂电池电压、内阻、容量等参数的偏差在一定范围内，但是随着电池充放电次数的增加，每节锂电池的差异逐步加大，最明显的是锂电池之间的电压差会逐步拉大，如果锂电池之间的电压无法保持一致，势必造成部分锂电池无法放出有效容量，长此以往，电池使用时间越来越短，电池寿命快速下降。目前市场上针对多串锂电池的均衡主要有两种方案：一种是有损耗的，一种是无损耗的。有损耗的均衡电路原理是由电压较高的锂电池对电阻放电，将电压降下来，来保持各锂电池之间的电压均衡。这种方式的优点是控制电路较简单，但缺点是能量被白白消耗掉，不节能环保。无损耗的均衡电路主要是对两颗邻近的锂电池之间的电压进行比较，若其中一颗锂电池的电压较高，就由电压较高的锂电池对电压较低的锂电池放电来实现两颗锂电池之间的电压均衡。这种均衡电路的优点是能量几乎没有损耗，比较节能环保；但缺点是控制电路较复杂，而且由于每次是比较相邻的两颗锂电池的电压，因此均衡的速度较慢，如果是多串电池中的第1颗锂电池和最后1颗锂电池的电压偏差最大，往往要经过多次的两两相邻之间的补偿，才能将电量传递过去。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本技术提供了一种多串锂电池无损耗自动均衡电路，不仅能够大大加快锂电池均衡的速度，而且具有均衡效率高、节能环保、利用待机时间均衡而不影响电池正常工作等优点。本技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多串锂电池无损耗自动均衡电路，包括LDO电路、MCU、自动均衡电路和升压电路，LDO电路为MCU提供稳定的电压，MCU检测多串锂电池的电池输出端和该多串锂电池的正负极间的电压、电流信号，当电池处于充电状态，如果电池输出端的电压高于多串锂电池的电压，MCU关闭自动均衡电路和升压电路；当电池处于工作放电状态,如果电池输出端有大电流输出，MCU关闭自动均衡电路和升压电路；如果电池输出端的电压低于多串锂电池的电压且只有微小的待机电流流出，MCU控制自动均衡电路和升压电路打开，自动均衡电路对多串锂电池进行快速的电压均衡，升压电路维持多串锂电池输出端的电压不变，保持待机状态。作为本技术的进一步改进，所述自动均衡电路包括分别串接于多串锂电池的每一电池负极端上的第一N沟道MOSFET，且该第一N沟道MOSFET的源极分别连接其对应电池的负极，位于两锂电池间的该第一N沟道MOSFET的漏极分别连接其临近电池的正极，位于最外侧锂电池外的该第一N沟道MOSFET的漏极接地，若干该第一N沟道MOSFET的栅极分别接入MCU控制端；在每一电池的正极端还分别连接一第二N沟道MOSFET的漏极端，若干个该第二N沟道MOSFET的源极端连接，若干个该第二N沟道MOSFET的栅极端分别接入MCU控制端；在每一电池的负极端还分别连接一第三N沟道MOSFET的漏极端，若干个该第三N沟道MOSFET的源极端接地，若干个该第三N沟道MOSFET的栅极端分别接入MCU控制端；多串锂电池中位于最外侧的锂电池的正极端外分别连接第四N沟道MOSFET和第五N沟道MOSFET的漏极，该第四N沟道MOSFET的源极接入所述升压电路，该第五N沟道MOSFET的源极接充电输出端，该第四N沟道MOSFET和第五N沟道MOSFET的栅极分别接入MCU控制端。作为本技术的进一步改进，在所述第二N沟道MOSFET和锂电池的正极端之间还分别连接一电容的一端，该电容的另一端接地。本技术的有益效果是：该多串锂电池无损耗自动均衡电路去除了现有两种均衡电路的缺点，并可以大大加快了锂电池均衡的速度，同时具有均衡效率高、节能环保、利用待机时间均衡不影响电池正常工作等特点。附图说明图1为本技术原理框图；图2为本技术自动均衡电路示意图。具体实施方式以下结合附图，对本技术的一个较佳实施例作详细说明。但本技术的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本技术申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本技术专利涵盖范围之内。如图1所示，一种多串锂电池无损耗自动均衡电路，包括LDO电路1、MCU2、自动均衡电路3和升压电路4，LDO电路为MCU提供稳定的电压，MCU检测多串锂电池5的电池输出端和该多串锂电池的正负极间的电压、电流信号，当电池处于充电状态，如果电池输出端的电压高于多串锂电池的电压，MCU关闭自动均衡电路和升压电路；当电池处于工作放电状态，如果电池输出端有大电流输出，MCU关闭自动均衡电路和升压电路；如果电池输出端的电压低于多串锂电池的电压且只有微小的待机电流流出，MCU控制自动均衡电路和升压电路打开，自动均衡电路对多串锂电池进行快速的电压均衡，升压电路维持多串锂电池输出端的电压不变，保持待机状态。如图2所示(以4颗锂电池的串联电路为例)，所述自动均衡电路包括分别串接于多串锂电池的每一电池负极端上的第一N沟道MOSFET(Q4、Q3、Q2、Q1)，且该第一N沟道MOSFET的源极分别连接其对应电池的负极，位于两锂电池间的该第一N沟道MOSFET(Q4、Q3、Q2)的漏极分别连接其临近电池的正极，位于最外侧锂电池外的该第一N沟道MOSFET(Q1)的漏极接地，若干该第一N沟道MOSFET的栅极分别接入MCU控制端；在每一电池的正极端还分别连接一第二N沟道MOSFET(Q8、Q7、Q6、Q5)的漏极端，若干个该第二N沟道MOSFET的源极端连接，若干个该第二N沟道MOSFET的栅极端分别接入MCU控制端；在每一电池的负极端还分别连接一第三N沟道MOSFET(Q12、Q11、Q10、Q9)的漏极端，若干个该第三N沟道MOSFET的源极端接地，若干个该第三N沟道MOSFET的栅极端分别接入MCU控制端；多串锂电池中位于最外侧的锂电池的正极端外分别连接第四N沟道MOSFET(Q13)和第五N沟道MOSFET(Q14)的漏极，该第四N沟道MOSFET的源极接入所述升压电路，该第五N沟道MOSFET的源极接充电输出端，该第四N沟道MOSFET和第五N沟道MOSFET的栅极分别接入MCU控制端。在所述第二N沟道MOSFET和锂电池的正极端之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多串锂电池无损耗自动均衡电路，其特征在于：包括LDO电路(1)、MCU(2)、自动均衡电路(3)和升压电路(4)，LDO电路为MCU提供稳定的电压，MCU检测多串锂电池(5)的电池输出端和该多串锂电池的正负极间的电压、电流信号，如果电池输出端的电压高于多串锂电池的电压，MCU关闭自动均衡电路和升压电路；如果电池输出端有大电流输出，MCU关闭自动均衡电路和升压电路；如果电池输出端的电压低于多串锂电池的电压且只有微小的待机电流流出，MCU控制自动均衡电路和升压电路打开，自动均衡电路对多串锂电池进行快速的电压均衡，升压电路维持多串锂电池输出端的电压不变，保持待机状态。

【技术特征摘要】
1.一种多串锂电池无损耗自动均衡电路，其特征在于：
包括LDO电路(1)、MCU(2)、自动均衡电路(3)和升压电路
(4)，LDO电路为MCU提供稳定的电压，MCU检测多串锂电池
(5)的电池输出端和该多串锂电池的正负极间的电压、电流
信号，如果电池输出端的电压高于多串锂电池的电压，MCU关
闭自动均衡电路和升压电路；如果电池输出端有大电流输出，
MCU关闭自动均衡电路和升压电路；如果电池输出端的电压低
于多串锂电池的电压且只有微小的待机电流流出，MCU控制自
动均衡电路和升压电路打开，自动均衡电路对多串锂电池进行
快速的电压均衡，升压电路维持多串锂电池输出端的电压不
变，保持待机状态。
2.根据权利要求1所述的多串锂电池无损耗自动均衡电
路，其特征在于：所述自动均衡电路包括分别串接于多串锂电
池的每一电池负极端上的第一N沟道MOSFET，且该第一N沟
道MOSFET的源极分别连接其对应电池的负极，位于两锂电池
间的该第一N沟道MOSFET的漏极分别连接其临近电池的正极，
位于最外侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴祖榆，
申请(专利权)人：天宇通讯科技昆山有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32