[发明专利]电池保护均衡器及电池电压均衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体而言，涉及一种电池保护均衡器及电池电压均衡方法。

背景技术

在新能源技术日新月异发展的同时，电池管理技术显得尤为重要。各种电器设备都离不开电源，只要是电器，要么用交流电，要么用电池，现在的电器设备用电池的越来越趋于主流，就连家用的电器也越来越趋于用电池来供电，如各种家用便携电器。而可移动的电器设备就必须使用电池供电。不管使用什么样的电池都会有电池组合使用的问题。

如电单车，几乎是每个百姓家里的必备的，其电池往往在使用三五个月后就大不如前了。究其根本原因，就是电池出现不均衡的情况，电池的特性不可能每个指标都完全一致，使用久了，其不均衡程度逐渐加大，最后表现出整组电池性能下降，甚至无法使用。更为严重的是，因为电池组中某个电池越来越不堪重负而性能急剧下隆，在充电或放电中引起燃烧或爆炸等严重事故，造成大的经济损失或伤害事故。

因而现有技术已越来越不能满足新的应用。国外的电池再好也会在使用中出现不均衡，且成本成数倍增加。可以说任何电池只要组合使用就必然有均衡问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池保护均衡器及电池电压均衡方法，解决了电池电压不均衡、电池组的性能下降的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种电池保护均衡器，用于防止电池组过充过放，所述电池组包括多个电池，所述电池保护均衡器包括：电流检测电路、电压检测电路、多个均衡电路以及单片机，所述电流检测电路、电压检测电路均与所述多个电池电连接，所述电流检测电路、电压检测电路均与所述单片机电连接，所述单片机与所述多个均衡电路电连接，每两个相邻的所述电池之间连接有所述均衡电路，所述电流检测电路包括运算放大器；所述电流检测电路采集所述运算放大器输出的电流信号；所述电压检测电路采集所述电池及所述电池组的电压信号；所述单片机在运行时打开所述运算放大器供电，在所述电池的电压信号大小属于第一阈值时，计算所述电池的电压信号与所述电池组的电压信号的比值，当该比值超出第二阈值、且所述运算放大器输出的电流信号大小属于第三阈值时，输出驱动信号至所述均衡电路；当所述比值超出第二阈值、且所述运算放大器输出的电流信号大小超出第三阈值时，定时扫描所述运算放大器输出的电流信号、所述电池的电压信号以及所述电池组的电压信号；所述均衡电路依据所述驱动信号控制所述电池的电压。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电池电压均衡方法，所述电池电压均衡方法包括：所述单片机在运行时打开所述运算放大器供电；所述电流检测电路采集所述运算放大器输出的电流信号；所述电压检测电路采集所述电池及所述电池组的电压信号；所述单片机在所述电池的电压信号大小属于第一阈值时，计算所述电池的电压信号与所述电池组的电压信号的比值，当该比值超出第二阈值、且所述运算放大器输出的电流信号大小属于第三阈值时，所述单片机输出驱动信号至所述均衡电路；所述均衡电路依据所述驱动信号控制所述电池的电压；当所述比值超出第二阈值、且所述运算放大器输出的电流信号大小超出第三阈值时，所述单片机定时扫描所述运算放大器输出的电流信号、所述电池的电压信号以及所述电池组的电压信号。

本发明实施例提供一种电池保护均衡器及电池电压均衡方法，利用单片机输出驱动信号和利用单片机定时器实现带死区时间多驱动信号输出，通过MOS管驱动，完成各级驱动不共地问题，对电压检测和比较以减少处理器的处理时间，对充电放电检测以简化电路进一步降低成本，实现了电池组各电池之间的电荷转移，最终实现电池电压均衡。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的电池保护均衡器与电池组连接的示意图。

图2示出了本发明实施例提供的电流检测电路的电路图。

图3示出了本发明实施例提供的电压检测电路的电路图。

图4示出了本发明实施例提供的单片机的电路图。

图5示出了本发明实施例提供的均衡电路的电路图。