一种用于BMS的满充检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于BMS的满充检测电路，包括整流模块、稳压模块、分压模块、电阻网络和单片机；整流模块的输入端用于连接至充电器的正极，整流模块的输出端用于连接至镍氢电池组的正极；稳压模块包括三个端口，第一端口连接至整流模块的输出端，第二端口连接至分压模块的一端，第三端口连接至电阻网络的第二端；电阻网络的第一端连接至整流模块的输出端，电阻网络的第三端连接至稳压模块与所述分压模块的连接端，并作为AD采样端连接至单片机的AD采样I/O口。本实用新型专利技术可以实现精度接近1mV的电压检测，可以十分准确的检测到镍氢电池充满电的时间点和电压值，控制充电的时间与过程，保护镍氢电池不过充，延长镍氢电池的使用寿命。

A full charge detection circuit for BMS

The utility model discloses a full charge detection circuit for BMS, including rectifier module, voltage regulator module, divider module, resistor network and single chip; the input end of the rectifier module for cathode connected to the charger, the output end of the rectifier module is connected to the positive electrode for nickel hydrogen batteries; voltage regulator module includes three ports. The output end of the first port is connected to the rectifier module, one end of the second port connected to the divider module, third port connected to the second end of the resistor network; the output end of the resistor network is connected to the rectifier module, connecting terminal resistor network third is connected to the power module and the divider module, and as the AD sampling end is connected to the MCU AD sampling I/O. The utility model can realize the voltage detection with the accuracy approaching to 1mV, and can accurately detect the time point and voltage value of the rechargeable Ni MH battery, control the charging time and process, and protect the Ni MH battery, but charge and prolong the service life of the nickel hydrogen battery.

【技术实现步骤摘要】
一种用于BMS的满充检测电路
本技术属于电池充放电控制
，更具体地，涉及一种用于BMS(BATTERYMANAGEMENTSYSTEM，电池管理系统)的满充检测电路。
技术介绍
镍氢电池作为当今迅速发展起来的一种高能绿色充电电池，凭借能量密度高、可快速充放电、循环寿命长以及无污染等优点在诸多领域得到了广泛应用。由镍氢电池的充电曲线可知，镍氢电池进入满电状态时，电压达到最高，过充电会出现电压下降。通常在镍氢电池充电控制电路中，是以检测到微小负电压变化来判断电池充满，从而停止充电。通过电阻分压的方式，将电池总压按比例分配到低电阻上，单片机进行AD采样检测电压变化量。然而由于电阻精度较低、电阻选择局限性以及高比例的分压系数导致整体误差较大。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本技术的目的在于提供一种用于BMS的满充检测电路，旨在解决现有技术中由于电阻精度较低、电阻选择局限性以及高比例的分压系数导致整体误差较大、检测精度低的问题。为实现上述目的，本技术提供了一种用于BMS的满充检测电路，包括整流模块、稳压模块、分压模块、电阻网络和单片机；整流模块的输入端用于连接至充电器的正极，整流模块的输出端用于连接至镍氢电池组的正极；稳压模块包括三个端口，第一端口连接至整流模块的输出端，第二端口连接至分压模块的一端，第三端口连接至电阻网络的第二端；分压模块的另一端接地；电阻网络的第一端连接至整流模块的输出端，电阻网络的第三端连接至稳压模块与所述分压模块的连接端，并作为AD采样端连接至单片机的AD采样I/O口。更进一步地，稳压模块包括：稳压源U1，稳压源U1的K极作为稳压模块的第一端口，稳压源U1的A极作为稳压模块的第二端口，稳压源U1的G极作为稳压模块的第三端口。更进一步地，稳压源U1采用精度为0.5％的TL431芯片。更进一步地，稳压模块还包括：第一电容EC1和第二电容C2；第二电容C2并联在稳压源U1的K极与A极之间，第一电容EC1与第二电容C2并联连接。更进一步地，第一电容EC1为电解电容，第二电容C2为瓷片电容。更进一步地，整流模块包括：二极管D1；二极管D1的阳极作为整流模块的输入端，二极管D1的阴极所述整流模块的输出端。更进一步地，分压模块包括：电阻R3，串联连接在所述稳压模块的第二端口与地之间。更进一步地，电阻网络包括：电阻R1和电阻R2，电阻R1和电阻R2依次串联连接在稳压模块的第一端口和第二端口之间，电阻R1和电阻R2的串联连接端与稳压模块的第三端口连接。更进一步地，电阻R1、电阻R2和电阻R3的精度为1％。更进一步地，单片机的AD采样I/O口通过电阻R4连接至AD采样端。本技术提供的满充检测电路可以实现精度接近1mV的电压检测，可以应用在串联镍氢电池组的充放电控制板中，可以十分准确的检测到镍氢电池充满电的时间点和电压值，并基于此控制充电的时间与过程，由此可以保护镍氢电池不过充，延长镍氢电池的使用寿命。附图说明图1是本技术提供的用于BMS的满充检测电路的原理结构框图；图2是本技术提供的用于BMS的满充检测电路的具体电路图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在本技术中，由镍氢电池的充电曲线可知，镍氢电池进入满电状态时，电压达到最高，过充电会出现电压下降。在镍氢电池充电控制电路中，是以微小变化的负电压来判断电池充满，从而停止充电。电池电压下降表明电池已处于过充状态，以最小的负电压检测为标准，判断电池充满，缩短电池过充时间，提高电池的寿命。这就要求实现高精度的测量，使电池的微小变化与单片机的检测端口变化保持一致。本技术提供的检测电路通过实现将电池的变化体现在单片机检测口上，精度接近1mV。如图1所示，本技术提供的用于BMS的满充检测电路包括：充电器、整流模块、稳压模块、分压模块、电阻网络和单片机，充电器C+与整流模块串联，连接到稳压模块，再与镍氢电池组的正极相连；电阻网络与三端稳压模块相连且满足分压要求，稳压模块与分压模块串联然后接地，稳压模块与分压模块之间为电池组电压的变化点，连接到单片机的AD采样I/O口，判断电池是否充满；充电器C-与镍氢电池的负极相连作为参考地。在本技术中，稳压模块可以为高精度三端稳压模块，其中有两端间的电压值为一固定值，即其基准稳压值；电阻网络要求其精度至少为1％。在充电过程中，随着镍氢电池组的电压不断升高，当镍氢电池组的总电压达到设定值时，单片机可以监测AD采样处的电压变化。电阻网络与分压模块构成分压，因为稳压模块有一个基准电压，所以电阻网络中与基准值部分并联的电阻两端电压为固定值；又因为电阻网络的阻值是固定的，所以整个稳压模块两端的电压都是固定的。所以在充电过程中，镍氢电池组的电压不断升高，引起通过分压模块的电流不断升高，微小的电流变化，表现为分压模块的微小电压变化，即图中AD采样点处的电压变化，单片机即可以通过检测分压模块上电压的变化来判断电池是否充满，并且测量精度可接近1mV。本技术所实现的精度接近1mV的电压检测，应用在串联镍氢电池组的充放电控制板中，可以十分准确的检测到镍氢电池充满电的时间点和电压值，并基于此控制充电的时间与过程，由此可以保护镍氢电池不过充，延长镍氢电池的使用寿命。为了更进一步的说明本技术提供的用于BMS的满充检测电路，现结合附图和具体实例详述如下：其中，稳压模块以TL431芯片稳压源U1为例子；整流模块包括：二极管D1；分压模块包括：电阻R3。充电器C+串联整流二极管D1连接到TL431(0.5％的精度)的K(阴)极，再与镍氢电池包的正极相连；电解电容EC1、瓷片电容C2与TL431并联；电阻R1与TL431的K、G两级相连；电阻R2与TL431的A、G两极相连，TL431的A(阳)极与电阻R3串联接地，TL431的阳极为电池包电压的变化点，经过电阻R4连接到单片机的AD采样I/O口，判断电池是否充满；充电器C-与镍氢电池的负极相连作为参考地。其中，TL431是可控精密稳压源，精度为0.5％，R1、R2、R3电阻精度为1％。在充电过程中，随着镍氢电池组的电压不断升高，当镍氢电池组的总电压达到设定值时，单片机可以监测AD采样处的电压变化。TL431内部含有一个2.5V的基准电压，因此它的GA极间电压Vref恒为2.5V，所以电阻R2两端电压恒为2.5V；由TL431的特性以及电阻分压规律可得，TL431的输出电压，也就是AK极间电压值为是一个固定电压。在充电过程中，电解电容EC1、瓷片电容C2与TL431并联，滤除杂波，并保证TL431的分压不突变。镍氢电池的电压不断升高，U1两端电压基本保持不变，电池电压变化表现为R3微小电压变化，单片机即可以通过检测R3上电压的变化来判断电池是否充满，并且测量精度可接近1mV。电阻R4的作用为限制流入单片机AD采样I/O口的电流，防止超过极值。本技术所实现的精度接近1mV的电压检测，应用在串联镍氢电池组的充放电控制板中，可以十分准确的检测到镍氢电池充满电的时间点和电压值，并基于此控制充电的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于BMS的满充检测电路，其特征在于，包括：整流模块、稳压模块、分压模块、电阻网络和单片机；所述整流模块的输入端用于连接至充电器的正极，所述整流模块的输出端用于连接至镍氢电池组的正极；所述稳压模块包括三个端口，第一端口连接至所述整流模块的输出端，第二端口连接至所述分压模块的一端，第三端口连接至所述电阻网络的第二端；所述分压模块的另一端接地；所述电阻网络的第一端连接至所述整流模块的输出端，所述电阻网络的第三端连接至所述稳压模块与所述分压模块的连接端，并作为AD采样端连接至所述单片机的AD采样I/O口。

【技术特征摘要】
1.一种用于BMS的满充检测电路，其特征在于，包括：整流模块、稳压模块、分压模块、电阻网络和单片机；所述整流模块的输入端用于连接至充电器的正极，所述整流模块的输出端用于连接至镍氢电池组的正极；所述稳压模块包括三个端口，第一端口连接至所述整流模块的输出端，第二端口连接至所述分压模块的一端，第三端口连接至所述电阻网络的第二端；所述分压模块的另一端接地；所述电阻网络的第一端连接至所述整流模块的输出端，所述电阻网络的第三端连接至所述稳压模块与所述分压模块的连接端，并作为AD采样端连接至所述单片机的AD采样I/O口。2.如权利要求1所述的满充检测电路，其特征在于，所述稳压模块包括：稳压源U1，所述稳压源U1的K极作为所述稳压模块的第一端口，所述稳压源U1的A极作为所述稳压模块的第二端口，所述稳压源U1的G极作为所述稳压模块的第三端口。3.如权利要求2所述的满充检测电路，其特征在于，所述稳压源U1采用精度为0.5％的TL431芯片。4.如权利要求3所述的满充检测电路，其特征在于，所述稳压模块还包括：第一电容EC1和第二电容C2；所述第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：范道胤，陈颜新，尹璐，
申请(专利权)人：深圳拓邦股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44