本實用新型涉及鋰電池組充電電路技術領域,特別涉及一種多節(jié)鋰電池均勻充電電路。
背景技術:
在電子應用中,很多時候會出現(xiàn)器件工作所需要的電壓與電池的電壓不符或者容量不足的情況,因此就會出現(xiàn)將電池串聯(lián)或者并聯(lián),已達到所需要的電壓值或者容量。但由于每顆電池的內(nèi)部結構不可能完完全全相同,因此每顆電池都會有一定的差異,電池的內(nèi)阻不同,充滿電時的電壓值不相同。
對于串聯(lián)的電池來說,因每一塊的充滿電電壓值不同,若不作調(diào)整的話就會出現(xiàn)部分電池充滿了電,而還有其它部分電池還處于未滿電的情況。而這種情況長期下去,會對電池的壽命會有很大的影響。特別對于要求比較高的鋰電池來說,會有更大的影響。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的主要目的是提供一種結構簡單、轉換穩(wěn)定性好的多節(jié)鋰電池均勻充電電路,旨在有效緩沖大電流放電對電池組各個單體造成的不平衡情況。
本實用新型提出一種多節(jié)鋰電池均勻充電電路,包括充電插接端和與所述充電插接端相連接且包括三節(jié)鋰電池單體的鋰電池組,在所述充電插接端與的正極與鋰電池組的正極之間設有第一單向二極管,還設有充電控制電路,分別連接在鋰電池單體正極上的RC并聯(lián)檢測電路,與頂端鋰電池單體相連接的第一驅動電路,與中部鋰電池單體相連接的第二驅動電路,與底端鋰電池單體相連接的第三驅動電路,與第一驅動電路信號端、第二驅動電路的信號端、第三驅動電路信號端和充電控制電路信號端都連接的控制器,所述充電控制電路包括第一電阻、第二電阻、第一電感、第一MOS管、第一三極管、第二單向二極管和第一電容,所述第一MOS管的漏極與充電插接端的正極相連接、源極通過第一電感連接在第一單向二極管的正極上、柵極通過第一電阻連接在第一三極管的集電極上,所述第一三極管的發(fā)射極接地線,所述第二電阻連接在第一MOS管的漏極與第一MOS管的柵極之間,所述第一電容連接在第一單向二極管的正極與地線之間,所述第二單向二極管的正極連接在地線且負極連接在第一單向二極管的正極上,所述第一三極管的基極與控制器的控制信號端相連接且所述控制器的檢測信號端連接在鋰電池單體的正極與RC并聯(lián)檢測電路的連接點上。
所述第一驅動電路包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第二三極管、第二MOS管和第三單向二極管,所述第二MOS管的漏極連接在鋰電池單體的正極上、源極通過第三單向二極管連接在鋰電池單體的負極上,所述第二MOS管的柵極通過第三電阻連接在第二三極管的集電極上,所述第二三極管的發(fā)射極接地,所述第四電阻連接在第二MOS管的漏極與柵極之間,所述第二三極管的基極通過第五電阻連接在控制器的控制信號端,所述第六電阻的一端連接在第五電阻與控制器的控制信號端連接點上另一端接地線。
所述第二驅動電路包括第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第四單向二極管、第四三極管、第三MOS管,所述第三MOS管的漏極連接在中部鋰電池單體的正極,所述第三MOS管的源極通過第十電阻、第四單向二極管連接在中部鋰電池單體的負極,所述第三MOS管的柵極通過第十一電阻連接在第四三極管的集電極、所述第四三極管的發(fā)射極接地線,所述第十二電阻連接在第三MOS管的柵極與漏極之間,所述第四三極管的基極通過第十三電阻連接在控制器的控制信號端,所述第十四電阻的一端連接在第十三電阻與控制器的控制信號端連接點上另一端接地線。
所述第三驅動電路包括第五單向二極管、第七電阻、第八電阻、第九電阻和第三三極管,所述第五單向二極管的正極連接的最底端鋰電池單體的正極,所述第五單向二極管的負極通過第七電阻連接在第三三極管的集電極上,所述第三三極管的發(fā)射極連接地線,所述第三三極管的基極通過第八電阻連接在控制器的控制信號端,所述第九電阻的一端連接在第八電阻與控制器的控制信號端連接點上另一端接地線。
所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管均為P型MOS管。
所述第一三極管、第二三極管、第三三極管和第四三極管均為NPN型三極管。
本實用新型的結構簡單,使用穩(wěn)定性好,MCU控制模塊可對不同電池單體的電壓值進行檢測,方便進行調(diào)節(jié)控制,有效緩沖大電流放電對電池組各個單體造成的不平衡情況,使用穩(wěn)定性好,適用性強且實用性好。
附圖說明
圖1為本實用新型的實施例示意圖。
本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例,參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
參照圖1,提出本實用新型的的一實施例,一種多節(jié)鋰電池均勻充電電路,包括充電插接端1和與所述充電插接端1相連接且包括三節(jié)鋰電池單體2的鋰電池組3,在所述充電插接端1與的正極與鋰電池組3的正極之間設有第一單向二極管D1,還設有充電控制電路4,分別連接在鋰電池單體2正極上的RC并聯(lián)檢測電路5,與頂端鋰電池單體相連接的第一驅動電路6、與中部鋰電池單體相連接的第二驅動電路7,與底端鋰電池單體相連接的第三驅動電路8,與第一驅動電路6信號端、第二驅動電路7信號端、第三驅動電路8信號端和充電控制電路4信號端都連接的控制器9,所述充電控制電路4包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一電感L1、第一MOS管Q1、第一三極管Q2、第二單向二極管D2和第一電容C1,所述第一MOS管Q1的漏極與充電插接端1的正極相連接、源極通過第一電感L1連接在第一單向二極管D1的正極上、柵極通過第一電阻R1連接在第一三極管Q2的集電極上,所述第一三極管Q2的發(fā)射極接地線,所述第二電阻R2連接在第一MOS管Q1的漏極與第一MOS管Q1的柵極之間,所述第一電容C1連接在第一單向二極管D1的正極與地線之間,所述第二單向二極管D2的正極連接在地線且負極連接在第一單向二極管D1的正極上,所述第一三極管Q2的基極與控制器9的控制信號端相連接且所述控制器9的檢測信號端連接在鋰電池單體2的正極與RC并聯(lián)檢測電路5的連接點上。
所述第一驅動電路6包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第二三極管Q3、第二MOS管Q4和第三單向二極管D3,所述第二MOS管Q4的漏極連接在鋰電池單體2的正極上、源極通過第三單向二極管D3連接在鋰電池單體2的負極上,所述第二MOS管Q4的柵極通過第三電阻R3連接在第二三極管Q3的集電極上,所述第二三極管Q3的發(fā)射極接地,所述第四電阻R4連接在第二MOS管Q4的漏極與柵極之間,所述第二三極管Q3的基極通過第五電阻R5連接在控制器9的控制信號端,所述第六電阻R6的一端連接在第五電阻R5與控制器9的控制信號端連接點上另一端接地線。
所述第二驅動電路7包括第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第四單向二極管D4、第四三極管Q5、第三MOS管Q6,所述第三MOS管Q6的漏極連接在中部鋰電池單體2的正極,所述第三MOS管Q6的源極通過第十電阻R10、第四單向二極管D4連接在中部鋰電池單體2的負極,所述第三MOS管Q6的柵極通過第十一電阻R11連接在第四三極管Q5的集電極、所述第四三極管Q5的發(fā)射極接地線,所述第十二電阻R12連接在第三MOS管Q6的柵極與漏極之間,所述第四三極管Q5的基極通過第十三電阻R13連接在控制器9的控制信號端,所述第十四電阻R14的一端連接在第十三電阻R13與控制器9的控制信號端連接點上另一端接地線。
所述第三驅動電路8包括第五單向二極管D5、第七電阻R7、第八電阻、R8第九電阻R9和第三三極管Q7,所述第五單向二極管D5的正極連接的最底端鋰電池單體2的正極,所述第五單向二極管D5的負極通過第七電阻R7連接在第三三極管Q7的集電極上,所述第三三極管Q7的發(fā)射極連接地線,所述第三三極管Q7的基極通過第八電阻R8連接在控制器9的控制信號端,所述第九電阻的R9一端連接在第八電阻R8與控制器9的控制信號端連接點上另一端接地線。
所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管均為P型MOS管。
所述第一三極管、第二三極管、第三三極管和第四三極管均為NPN型三極管。
附圖中鋰電池單體與RC并聯(lián)檢測電路的連接點分別為BTV1、BTV2、BTV3三點為檢測鋰電池電壓點,通過對比可得知各電池的電壓,從而得知電池充電情況。
當檢測到電池還沒有充滿的情況下,通過控制器的控制信號P0,令三極管Q2導通,從而令P型MOS管Q1導通,電流通過第一單向二極管D1向串聯(lián)的三組電池進行充電。
當檢測到BTV1點與BTV2點的電壓差等于鋰電池充滿電電壓的時候,控制器的控制信號P1為高電平,三極管Q3導通,因電阻R3與電阻R4形成支路,電阻R4兩端形成電壓差,從而令P型MOS管Q4導通,主電流通過MOS管Q4和二極管D3,而不再通過BT1端。
當檢測到BTV2點與BTV3點的電壓差等于鋰電池充滿電電壓的時候,控制器的控制信號端P2為高電平,三極管Q5導通,因電阻R12與電阻R11形成支路,電阻R11兩端形成電壓差,從而令P型MOS管Q6導通,主電流通過MOS管Q6、電阻R10和二極管D4,合理設置R10的電阻值即可令充電電流不再通過BT2端。
當檢測到BTV3點的電壓等于鋰電池充滿電電壓的時候,控制器的控制信號端P3為高電平,三極管Q7導通,主電流通過三極管Q7、電阻R7和二極管D5,合理設置R7的電阻值即可令充電電流不再通過BT1端。
當檢測到所有的鋰電池都充滿電時,即可通過控制器的控制信號端P0關閉,令三極管Q2截止,從而令P型MOS管Q1截止。當鋰電池檢測電壓點低于充滿電壓點時,可通過控制器的控制信號端P0開啟,對電池進行充電。
在電路中,每一組鋰電池都有相對應的檢測電壓點與鋰電池充滿處理電路,因此可確保令每一組的鋰電池都充滿。
在電路中,每一組鋰電池都并聯(lián)一組充滿處理電路,可令該組電池充滿后主電流不再通過該組鋰電池,對電池作出了保護作用。
在電路中,每一組鋰電池的檢測電壓點與充滿處理電路都是相對獨立,當再串聯(lián)或并聯(lián)多組鋰電池或減少串聯(lián)鋰電池組數(shù)時,只需合理添加或減少即可。
本實用新型的結構簡單,使用穩(wěn)定性好,MCU控制模塊可對不同電池單體的電壓值進行檢測,方便進行調(diào)節(jié)控制,有效緩沖大電流放電對電池組各個單體造成的不平衡情況,使用穩(wěn)定性好,適用性強且實用性好。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例,并非因此限制本實用新型的專利范圍,凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構變換,或直接或間接運用在其他相關的技術領域,均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。