[实用新型]串联锂电池自动均衡装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种串联锂电池自动均衡装置。

背景技术

串联的锂电池组由于容量、自放电、寿命衰减的不一致会导致使用一段时间后各节电池出现电压偏差，这种电压偏差当达到一定幅值，在充放电时将会对电池的寿命造成损害。

目前公知的锂电池组在串联使用时，由于容量、自放电、寿命衰减的不一致会导致使用一段时间后各节电池出现电压偏差，这种电压偏差当达到一定幅值，在充放电时将会对电池的寿命造成损害。因此电池串联使用的时候必须配置保护板，保护板的配置给锂电池的广泛使用带来很大障碍，具体表现在很多时候由于出厂时不能确定使用的场合及所配置负载的电流参数，配置大规格的保护装置会增加成本；配置小规格的保护装置可能造成负载工作受限或者不能正常工作。

如图1所示，现有普通的锂电池保护电路，利用锂电池保护芯片进行电路当电池电压大于等于保护电压时，OC端输出低电平，通过控制外部开关切断充电通道；当电池电压小于等于保护释放电压时，OC端输出高电平，通过控制外部开关开通充电通道。该种电路只有保护功能，没有均衡功能。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为解决上述问题，提供一种串联锂电池自动均衡装置，它通过给每个电池单元配置一个在串联充电过程中自动调节电压的装置，让串联电池组在额定充电状态下，电压偏高的电池组自动通过旁路负载放掉一部分能量，让其电压上升变的缓慢或者保持电压不再上升。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种串联锂电池自动均衡装置，它包括锂电池保护芯片U1，该锂电池保护芯片U1与锂电池单元两端连接，监测锂电池单元电压；同时锂电池保护芯片U1的输出端与放电控制电路连接，所述放电控制电路与所述锂电池单元两端串联。

所述放电控制电路（如图2）包括一个P型MOSFET（金属氧化物晶体管）Q3，它的门极通过电阻R1与所述锂电池保护芯片U1的输出端连接，其源极与锂电池单元正极串接，漏极则通过电阻R4与锂电池单元负极串接。

所述放电控制电路（如图3）包括一个N型MOSFET（金属氧化物晶体管）Q2，它的漏极通过电阻R4与锂电池单元正极串接，源极与锂电池负极串接，门极则与经电阻R3与三极管Q1发射极连接；同时Q1的发射极与锂电池单元正极连接，基极经电阻R1与锂电池保护芯片U1的输出端连接，集电极则与电阻R3连接后与锂电池单元负极串接。

所述锂电池保护芯片U1的CS端通过电阻R2与锂电池单元的负极连接。

本实用新型利用普通锂电池保护芯片的工作特性，对电路架构重新设计。

其第一种方案中（如图2），当电池电压大于等于均衡开始电压时，OC端输出低电平，门极低电平驱动开关Q3导通，开始通过R4功率电阻给电池放电；当电池电压小于等于均衡截止电压时，OC端输出高电平，Q2开关截止。

其第二种方案中（如图3），当电池电压大于等于均衡开始电压时，OC端输出低电平，Q1导通，Q2的门极高电平驱动开关导通，开始通过R4功率电阻给电池放电；当电池电压小于等于均衡截止电压时，OC端输出高电平，Q1截止，Q2门极低电平，Q2开关截止。

电阻R1的作用是给Q1提供受限制的驱动电流。

电阻R3的作用是当基极为低Q1截止的时候，Q2的门极电压被拉至低电平。

电阻R4的作用是作为MOSFET导通后限制电流，并把电量通过发热的方式消耗掉。

电容C1的作用是芯片电压输入滤波。

电阻R2的作用是为CS提供低电平，防止悬空干扰信号造成电路工作不稳定。

本实用新型的优点是：

① 电压检测电路简单、稳定可靠、精度高。

② 芯片技术成熟，性能稳定。

③ 整个实用新型电路结构简单，便于生产、使用。

④ 采用了普通的锂电池保护芯片进行电路重新架构，达到了高的电压检测精度；通过使用P型金属氧化物晶体管（如图2）；或者使用P型三极管进行信号反转，达到高电压时控制电路给电池放电，低电压时电池组不给电池放电的均衡功能。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的另一实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

实施例1：