[发明专利]一种电池充电平衡及过电压告警电路及其控制方法

说明书

本发明涉及一种电池充电平衡及过电压告警电路及其控制方法。包括若干充电平衡及过电压告警电路，每一充电平衡及过电压告警电路的电池检测端分别与电池组中串联的每节单体电池的连接；所述充电平衡及过电压告警电路包括单片机、三端稳压管、光电耦合器、发光二极管、第一至第六电阻、场效应管，其中，第二电阻和三端稳压管提供基准电压，单片机进行电池电压检测和指示及控制作用，发光二极管和第三电阻为平衡工作状态指示，第四电阻和光电耦合器起电池过电压告警作用，场效应管和第五电阻、第六电阻为起平衡放电作用。本发明有利于完成电池组内所有单体电池的电压平衡，保证所有单体电池不被过充电，提高了安全性，并使电池组的整体寿命得以延长。

技术领域

本发明涉及一种电池充电平衡及过电压告警电路及其控制方法，主要应用于多节电池串联使用的电池组中，在充电时采用一个独立的充电平衡及过压告警电路与每节单体电池连接，使电池组里的每个单体电池在充电完成时，都达到预设电压值，从而达到充电平衡的目的，并使单体电池在被过充电时具有过电压告警输出控制的保护作用。

背景技术

随着电池行业的飞速发展，多节串联电池的应用越来越多，比如电动自行车、电动汽车、储能系统、通信后备电池组等领域。而电池在多节串联使用时，由于电池的不一致性，会造成电池组的荷电状态不一致而失去平衡，这又会导致电池组在充电时，内部会有一些电芯出现过充电，而有一些电芯没有充满；在电池组放电时，没充满的电芯容易出现过放电而导致寿命衰减加剧或是出现安全问题，这使得电池组整体使用寿命大大缩短，因此多节串联的电池组在没有进行平衡而使用时，寿命会很短，而且容易出现安全性问题。目前市场上几乎所有的铅酸电池组和部分锂离子电池组在充电时都不带充电平衡系统，多数带有充电平衡系统的电池组所采用的平衡方案为被动平衡，通过电池管理系统的前端电压检测专用芯片来实现。

市场上现有的通过电池管理系统前端模拟检测芯片（简称AFE芯片）来实现的电池平衡方法，它的特点是平衡电流小，平衡控制的电压精度低（普遍为±20mV），平衡效率低，当单体电池的一致性较差时，起不到良好的平衡效果，而且均衡电路在工作时无指示功能，这类的平衡电路还不具备单体电池过电压告警的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池充电平衡及过电压告警电路及其控制方法，有利于完成电池组内所有单体电池的电压平衡，保证所有单体电池不被过充电，提高了安全性，并使电池组的整体寿命得以延长。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电池充电平衡及过电压告警电路，包括若干充电平衡及过电压告警电路，每一充电平衡及过电压告警电路的电池检测端分别与电池组中串联的每节单体电池的两端连接；所述充电平衡及过电压告警电路包括单片机、三端稳压管、光电耦合器、发光二极管、第一至第六电阻、场效应管，其中，第二电阻和三端稳压管提供基准电压，单片机进行电池电压检测和指示及控制作用，发光二极管和第三电阻为平衡工作状态指示，第四电阻和光电耦合器起电池过电压告警作用，场效应管和第五电阻、第六电阻为起平衡放电作用。