一种用于多节电池的充放电保护电路制造技术

本发明专利技术涉及一种用于多节电池的充放电保护电路，该充放电保护电路包括电池、处理装置、功率管和控制管；其中，多个所述电池串联连接，每个电池通过相对应的功率管与处理装置连接，所述处理装置用于根据电池的充/放电状态数据来控制功率管的打开或关闭；所述处理装置还连接控制管，该控制管用于控制该充放电保护电路的充电或放电通路的通断。本发明专利技术的充放电保护电路采用内部电池电平接触检测方法，在一个或多个电池出现异常时，可以准确及时地判断电池本身的状态并立即发出报警信号，从而断开相应的电池或对其进行短路以使该保护电路继续工作。

A charge and discharge protection circuit for multiple batteries

【技术实现步骤摘要】
一种用于多节电池的充放电保护电路
本专利技术涉及电子电路
，尤其涉及一种用于多节电池的充放电保护电路。
技术介绍
随着智能家居及物联网的飞速发展，移动供电的场合越来越多，如智能机器人系列设备、无人机系列设备等，这些设备里都装有用于供电的多节电池，这些电池为各应用设备提供足够的能量；另外，当下流行的电动工具中也存在移动供电装置，例如在电动自行车中配备有移动电源，该移动电源全部采用的是多节电池。但是与之相匹配的电池保护电路的核心技术，却掌握在TI及少数几家国外公司手里，国内的几家公司研发的多节电池保护电路，只停留在充电检测、过冲及过放检测，而没有对串联电池存在异常时进行保护，当串联的多节电池出现异常时，如其中一节电池因外部原因导致接触不良，就会出现串联通路断开，整个系统供电截止；如果是无人机，就会出现坠机；如果是电动车就会出现瞬间截止现象，给用户造成非常大的危险。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种用于多节电池的充放电保护电路，该充放电保护电路采用内部电池电平接触检测，及时判断电池本身的状态及与多节电池保护系统接触状态，从而及时地作出应急响应，使该保护电路可以继续工作，同时还可以发出报警信号，以供用户及时修正。本专利技术的技术方案是：本专利技术实施例提供了一种用于多节电池的充放电保护电路，该充放电保护电路包括电池、处理装置、功率管和控制管；其中，多个所述电池串联连接，每个电池通过相对应的功率管与处理装置连接，所述处理装置用于根据电池的充/放电状态数据来控制功率管的打开或关闭；所述处理装置还连接控制管，该控制管用于控制该充放电保护电路的充电或放电通路的通断。进一步的，所述处理装置包括电压控制装置和电平解析装置；其中，该电压控制装置用于检测每个电池的充/放电状态数据，以判断电池是否出现异常；电平解析装置分别与电压控制装置和功率管连接，用于通过功率管来控制所述电压控制装置的输出信号。进一步的，在所述电池处于充电模式时：若所述电池中的某一个电池出现异常，则电压控制装置控制与该电池相对应的功率管打开，同时为其它电池继续充电。进一步的，在所述电池处于充电模式时：若所述电池中的某一个电池充电时的初始电压大于其它电池充电时的初始电压，则电压控制装置打开与该电池相对应的功率管，并对该电池短路；若所述电池中的某一个电池的电平在预设的时间范围内未增大，则电压控制装置判定该电池为死电池，则电压控制装置打开与该电池相对应的功率管，并将判定信号通过功率管发送至电平解析装置。进一步的，所述处理装置还用于检测每个电池两端的电压，并计算各个电池两端的电压之间的差值，若该差值高于预设的电压阈值时，则判定所述电池为不同类电池。进一步的，所述处理装置还用于检测每个电池两端的电压，并计算各个电池两端的电压之间的差值，若各个电池两端的电压之间的差值均小于预设的差值阈值，则所述处理装置判断所述电池处于充电模式。进一步的，所述保护电路还包括电阻器，电阻器分别连接电池和控制管，该电阻器用于采样该保护电路中的电流。进一步的，在所述电池处于放电模式时：当电阻器采样的电流超过预设的电流阈值时,所述处理装置启动过流保护并关闭该保护电路的放电通路。进一步的，在所述电池处于放电模式时：若电压控制装置检测到所述电池的电压均达到为预设的电压阈值时，控制管关断该保护电路的放电通路；若所述电池中的某一个电池放电后的电压达到预设的电压阈值时，且其它电池的电压高于预设的电压阈值时，则电压控制装置打开功率管并将该电池的通路进行短路；若所述电池当中的某一个电池出现异常时，则电压控制装置打开功率管并将该电池的通路短路。进一步的，所述电压控制装置包括比较器和电平处理器；其中，所述比较器连接电池和处理装置的一个引脚，该比较器用于比较处理装置的引脚与基准电压的电平值；所述电平处理器用于比较处理装置的不同引脚之间的电平值，并将比较结果发送至电平解析装置。本专利技术的一种用于多节电池的充放电保护电路采用内部电池电平接触检测方法，在一节或多节电池出现异常时，可以准确及时地判断电池本身的状态及电池与保护系统的接触状态，该多节电池保护电路可以立即做出应急响应，如断开相应的电池或对其进行短路等可以使该保护电路继续工作；并且通过电平解析装置向外部的MCU控制模块发出报警信号以便于供用户及时维修和处理。附图说明图1为根据本专利技术实施例提供的一种用于多节电池的充放电保护电路的示意性结构图；图2为本专利技术实施例提供的处理装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的第一电压控制装置的电路示意图；图4为本专利技术实施例提供的控制管的电路示意图。其中，处理装置-100，第一电压控制装置-110，第二电压控制装置-120，第三电压控制装置-130，电平解析装置-140；第一比较器-111；第二比较器-112第一电池-210、第二电池-220、第三电池-230；第一功率管-N1、第二功率管-N2、第三功率管-N3、第四功率管-N4、第五功率管-N5；电阻器-300，控制管-400。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。在本说明书以及权利要求书中使用了某些词汇来指称特定的组件，而所属领域中具有通常知识者应可理解。硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件，本说明书与后续的申请专利范围并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书以及权利要求书中所提到的“包括”为一开放式的用语，故应解释成“包括有但不限定于”，此外，“耦接”一词在此是包含任何直接与间接的电性连接手段。因此，若文中描述第一回路耦接于第二回路，则代表所述的第一回路可以直接电性连接在所述的第二回路，或通过其它电阻等元器件间接地连接至所述的第二回路等等。本实施例提供一种用于多节电池的充放电保护电路，该充放电保护电路包括电池、处理装置、功率管和控制管；其中，多个所述电池串联连接，每个电池通过相对应的功率管与处理装置连接，所述处理装置用于根据电池的充/放电状态数据来控制功率管的打开或关闭；所述处理装置还连接控制管，该控制管用于控制该充放电保护电路的充电或放电通路的通断。具体的，请参见图1，图1为根据本专利技术实施例提供的一种用于多节电池的充放电保护电路的示意性结构图；该多节电池保护电路包括处理装置100，第一电池210、第二电池220、第三电池230，第一功率管N1、第二功率管N2、第三功率管N3、电阻器300和控制管400；其中，所述第一电池210、第二电池220和第三电池230串联连接；第一电池210的正极分别与第一功率管N1的源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于多节电池的充放电保护电路，其特征在于：该充放电保护电路包括电池、处理装置、功率管和控制管；/n其中，多个所述电池串联连接，每个电池通过相对应的功率管与处理装置连接，所述处理装置用于根据电池的充/放电状态数据来控制功率管的打开或关闭；/n所述处理装置还连接控制管，该控制管用于控制该充放电保护电路的充电或放电通路的通断。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于多节电池的充放电保护电路，其特征在于：该充放电保护电路包括电池、处理装置、功率管和控制管；
其中，多个所述电池串联连接，每个电池通过相对应的功率管与处理装置连接，所述处理装置用于根据电池的充/放电状态数据来控制功率管的打开或关闭；
所述处理装置还连接控制管，该控制管用于控制该充放电保护电路的充电或放电通路的通断。


2.根据权利要求1所述的充放电保护电路，其特征在于，所述处理装置包括电压控制装置和电平解析装置；
其中，该电压控制装置用于检测每个电池的充/放电状态数据，以判断电池是否出现异常；
电平解析装置分别与电压控制装置和功率管连接，用于通过功率管来控制所述电压控制装置的输出信号。


3.根据权利要求2所述的充放电保护电路，其特征在于，在所述电池处于充电模式时：
若所述电池中的某一个电池出现异常，则电压控制装置控制与该电池相对应的功率管打开，同时为其它电池继续充电。


4.根据权利要求3所述的充放电保护电路，其特征在于，在所述电池处于充电模式时：
若所述电池中的某一个电池充电时的初始电压大于其它电池充电时的初始电压，则电压控制装置打开与该电池相对应的功率管，并对该电池短路；
若所述电池中的某一个电池的电平在预设的时间范围内未增大，则电压控制装置判定该电池为死电池，则电压控制装置打开与该电池相对应的功率管，并将判定信号通过功率管发送至电平解析装置。


5.根据权利要求1所述的充放电保护电路，其特征在于，所述处理装置还用于检测每个电池两端的电压，并计算各个电池两端的电压之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海兵，
申请(专利权)人：无锡友达电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32