[实用新型]一种锂电池充电均衡保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及动力电池，具体涉及锂电池充电均衡保护电路。

背景技术

锂电池现在已经广泛应用于电子产品和动力设备中，其充电技术也是非常关键的技术，由于单体锂电池电压较小，一般采用串联连接的方式进行工作，由于其本身制造工艺及使用环境的因素带来的不均衡性，使得充电管理面临一定的困难。若不对其充电进行均衡保护，则会大大影响其使用寿命，且带来一定的安全隐患。

现有技术中，充电管理大部分采用被动均衡的方法，由并联电阻对过充的单体锂电池进行放电，这样效率较低，能量损耗大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种锂电池充电均衡保护电路，确保串联锂电池均衡充电，使得单体锂电池达到满电压时自动切断电路。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种锂电池充电均衡保护电路，若干单体锂电池串联构成电池组，且在每节单体锂电池上并联一个均衡保护电路，所述均衡保护电路包括三极管、用于提供基准电压的电位器、用于调节单体锂电池限制电压的稳压源以及起限流作用的功率电阻，所述三极管为PNP三极管，所述稳压源和功率电阻连接且同时与三极管连接，所述电位器与稳压源连接；所述均衡保护电路为单体锂电池设定限制电压，若单体锂电池的电压小于限制电压，则稳压源不吸收电流，三极管截止，充电电流通过单体锂电池继续给该单体锂电池充电；若单体锂电池电压达到限制电压，稳压源开始吸收电流，三极管导通，则电流通过三极管，不通过该单体锂电池，该单体锂电池停止充电，使该单体锂电池电压限制在限制电压以下。

优选的，所述均衡保护电路还包括一个与三极管连接，起到分压作用的二极管。

本实用新型采用的技术方案，在每节单体锂电池上并联一个均衡保护电路，若单体锂电池的电压小于限制电压，则稳压源不吸收电流，三极管截止，充电电流通过单体锂电池继续给该单体锂电池充电；若单体锂电池电压达到限制电压，稳压源开始吸收电流，三极管导通，则电流通过三极管，不通过该单体锂电池，该单体锂电池停止充电，使该单体锂电池电压限制在限制电压以下。因此，本实用新型确保串联的单体锂电池均衡充电，使得单体锂电池达到满电压时可以自动切断电路。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型均衡保护电路原理框图；

图2为本实用新型均衡保护电路原理图；

图3为本实用新型均衡保护电路并联电路工作原理图；

图4为本实用新型均衡保护电路正常充电工作示意图；

图5为本实用新型均衡保护电路上限保护工作示意图；

具体实施方式

如图1所示，若干单体锂电池串联构成电池组，采用并联连接的方式在每节单体锂电池上都并联一个均衡保护电路。

如图2，均衡保护电路包括100K的电位器、可控精密稳压源TL431、1K功率电阻，PNP三极管MJ11015，二极管10A01。其中，电位器用于提供基准电压，稳压源用于调节单体锂电池限制电压，功率电阻起限流作用，二极管起分压作用。三极管为PNP三极管，稳压源和功率电阻连接且同时与三极管连接，电位器与稳压源连接。

如图3所示，以单个均衡保护电路说明其工作原理，均衡保护电路为单体锂电池设定限制电压为4.2V，若电池电压为4.2V以下则可控精密稳压源TL431不吸收电流，PNP三极管MJ11015截止，充电电流能通过电池继续给电池充电；若电池电压达到4.2V，可控精密稳压源TL431开始吸收电流，PNP三极管MJ11015导通，则电流通过三极管MJ11015和二极管10A01，不通过电池，停止充电，电池电压限制在4.2V以下，二极管10A01起分压作用，减小了PNP三极管MJ11015耗散功率。

如图4所示，为本实用新型均衡保护电路正常充电工作示意图，每个稳压源都调节到4.2V。其均衡的原理是，当每节单体锂电池电压都小于4.2V时，均衡保护电路不起作用，充电电流都从单体锂电池上通过，所有单体锂电池继续充电。

如图5所示，为本实用新型均衡保护电路上限保护工作示意图，如果其中一只单体锂电池先充满(率先达到4.2V)，那么其相应并联的均衡保护电路就开始导通，起分流作用，会把电压一直稳定在4.2V，充电电流不再通过当前充满的单体锂电池。