专利名称：智能平衡式锂电池电源的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种充电电池组，特别是一种智能平衡式锂电池电源，可用于2 节以上锂电池的任意节组合。
背景技术：
现有的大容量的锂电池是由多片单锂电板构成，而在进行多次充放电时存在的问 题是节数越多，单节电池间容量越容易产生偏差，导致电池过早报废。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种智能平衡式锂电池电源。 本实用新型要解决的是现有锂电池充放电不平衡的问题。 为了达到上述目的，本实用新型提供的技术方案是 本实用新型包括壳体、设于壳体内的锂电池和控制电路，控制电路包括控制单元、 充放电电路、平衡保护电路、过压检测电路和温度检测电路，充放电电路与控制单元的14 脚连接，平衡保护电路与控制单元的2脚连接，过压检测电路和温度检测电路分别与控制 单元的l脚和27脚连接。
本实用新型的优点是多节锂电池间的充放电能保持平衡。
图1为本实用新型结构示意图。 图2(a)为本实用新型的电路原理图。 图2(b)为本实用新型的电路原理图。 图3为本实用新型平衡保护电路原理图。
具体实施方式下在结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。 如图所示，本实用新型的智能平衡式锂电池电源，包括壳体2、设于壳体2内的锂 电池l和控制电路。控制电路包括控制单元5、充放电电路6、平衡保护电路、过压检测电路 7和温度检测电路8。充放电电路6与控制单元5的14脚连接，平衡保护电路与控制单元 的2脚连接，过压检测电路7和温度检测电路8分别与控制单元的1脚和27脚连接。 充放电电路6包括三极管Q31、M0S管Q32、三极管Q33、M0S管Q34、二极管D02和 电阻R37， Q31通过电阻R32与M0S管Q32的1脚连接，三极管Q31通过电阻R32与M0S管 Q32的4脚连接；三极管Q33通过电阻R36与M0S管Q32的8脚连接；M0S管Q34通过电阻 R35与三极管Q33连接，二极管D02与M0S管Q32的1脚连接。 充放电电路6的工作原理为 充电控制单元5的14脚利用脉宽调制(P丽)方式通过M0S管Q32对充电电压进行充电控制，以调整锂电池所需电压。当锂电池充足或出现故障时，能停止充电，二极管D02 是为了防止本充电器接反。 放电控制单元5的14脚控制MOS管Q34和电流采样电阻R37组成放电回路进行 放电；当电流过大，电压达到最低保护点时，通过MOS管Q34关断放电回路，以保护锂电池。 平衡保护电路包括芯片U201、 U211、 U221、 U231、 U241、 U251、 U261、 UlOl、 Ulll、 U121、 U131、 U141、 U151和U161，三极管Q201、 Q211、 Q221、 Q231、 Q241、 Q251、 Q261、 QlOl、 Q111、Q121、Q131、Q241、Q151和Q161，光藕P101、P111、P121、P131、P141、P151和P161 ;芯 片U201、 U211、 U221、 U231、 U241、 U251、 U261的CO脚分别通过相应的电阻与三极管Q201、 Q211、Q221、Q231、Q241、Q251、Q261连接，相邻芯片U201、U211、U221、U231、U241、U251、U261 之间分别通过三极管Q201、 Q211、 Q221、 Q231、 Q241、 Q251、 Q261连接；三极管Q201、 Q211、 Q221 、Q231 、Q241 、Q251 、Q261分别连接有分流电阻R204和R205、R214和R215、R224和R225、 R234和R235、R244和R245、R254和R255、R264和R265 ;相邻芯片U101、U111、U121、U131、 U141、U151和U161的CO脚分别通过三极管Q101、Q111、Q121、Q131、Q241、Q151和Q161连 接，相邻芯片U101、U111、U121、U131、U141、U151和U161之间分别连接有光藕PlOl、Plll、 P121、P131、P141、P151和P161。 平衡保护电路工作原理 以一节电池为例进行说明。第一节电池的电压为VI达到平衡点时电压4. IV时， 芯片U201的CO脚输出低电平，三极管Q201导通，充电电流通过电阻R204，R205分流，使第 一节锂电池的充电电流减少，其它未达到平衡点的锂电池继续按标准电流充电，这样能尽 量保证所有锂电池平衡充满。 当V1电压充电到最高电池电压4. 2V时，芯片U101的CO脚输出低电平通过PIOI 给出充放电关断信号给控制单元(单片机)，然后关断充放电电路。 当VI电压放电到电池最低保护电压2. 5V时，芯片U101的DO脚输出低电平通过 P101给出充放电关断信号给单片机2脚，然后关断充放电电路。 当任何一节电池达到单节电池的最低或最高电压点时，都会进行电路关断保护。 当锂电池组总电压到最低或最高电压点时，也会进行电路关断保护 过压检测电路7包括三极管Q42、电阻R49、 R50和电容C46，电阻R49、 R50和电容
C46与三极管Q42连接。 过压检测电路7的工作原理是当输出电路短路时，通过三极管Q42输出短路信号 给控制单元的1脚，然后关断放电电路开关Q34，保护电池。 温度检测电路8包括热敏电阻NTC、电阻R26和电容C23，电阻R26与热敏电阻NTC 连接，电容C23和热敏电阻NTC并联。 温度检测电路8工作原理 在任何时候，当电池表面温度过高或过低时(包括放电或充电状态)，热敏电阻 NTC给出信号给单片机27脚，然后控制充放电开关Q32、 Q34，关断充放电电路6。 本实用新型还包括充电器检测电路9、过流保护电路4和电源电路3。充电器检测 电路9与控制单元5的23脚连接。过流保护电路4与控制单元5的32脚连接。充电器检 测电路9包括三极管Q21、电阻R21、32、电容C21、二极管D21，电阻R21、32、电容C21、二极 管D21与三极管Q42连接。[0030] 充电器检测电路9的工作原理当有充电器插上的时候，三极管Q21给出信号给控 制单元5的23脚，通过控制单元关断放电电路，也即充电时，不能进行放电工作。本实用新型的控制单元5采用ATMEL的MEGA48单片机。 本实用新型壳体1内的锂电池至少二节。本实用新型使用的锂电池为七节。
权利要求一种智能平衡式锂电池电源，包括壳体、设于壳体内的锂电池和控制电路，其特征在于控制电路包括控制单元、充放电电路、平衡保护电路、过压检测电路和温度检测电路，充放电电路与控制单元的14脚连接，平衡保护电路与控制单元的2脚连接，过压检测电路和温度检测电路分别与控制单元的1脚和27脚连接。
2. 根据权利要求1所述的智能平衡式锂电池电源，其特征在于充放电电路包括三极管 Q31、 M0S管Q32、三极管Q33、 M0S管Q34、二极管D02和电阻R37， Q31通过电阻R32与M0S 管Q32的1脚连接，三极管Q31通过电阻R32与M0S管Q32的4脚连接；三极管Q33通过电 阻R36与M0S管Q32的8脚连接；M0S管Q34通过电阻R35与三极管Q33连接，二极管D02 与M0S管Q32的l脚连接。
3. 根据权利要求1所述的智能平衡式锂电池电源，其特征在于平衡保护电路包括芯片 U201、U211、U221、U231、U241、U251、U261、U101、U111、U121、U131、U141、U151和U161，三极 管Q201、Q211、Q221、Q231、Q241、Q251、Q261、Q101、Q111、Q121、Q131、Q241、Q151和Q161， 光藕P101、P111、P121、P131、P141、P151和P161 ;芯片U201、U211、U221、U231、U241、U251、 U261的C0脚分别通过相应的电阻与三极管Q201 、Q211 、Q221 、Q231 、Q241 、Q251 、Q261连接， 相邻芯片U201、U211、U221、U231、U241、U251、U261之间分别通过三极管Q201、Q211、Q221、 Q231、Q241、Q251、Q261连接；三极管Q201、 Q211、 Q221、 Q231、 Q241、 Q251、 Q261分别连接有 分流电阻R204和R205、 R214和R215、 R224和R225、 R234和R235、 R244和R245、 R254和 R255、R264和R265 ;相邻芯片U101、U111、U121、U131、U141、U151和U161的CO脚分别通过 三极管Q101、Q111、Q121、Q131、Q241、Q151和Q161连接，相邻芯片U101、U111、U121、U131、 U141、U151和U161之间分别连接有光藕P101、P111、P121、P131、P141、P151和P161。
4. 根据权利要求1所述的智能平衡式锂电池电源，其特征在于过压检测电路包括三极 管Q42、电阻R49、 R50和电容C46，电阻R49、 R50和电容C46与三极管Q42连接。
5. 根据权利要求1所述的智能平衡式锂电池电源，其特征在于温度检测电路包括热敏 电阻NTC、电阻R26和电容C23，电阻R26与热敏电阻NTC连接，电容C23和热敏电阻NTC并 联。
6. 根据权利要求1所述的智能平衡式锂电池电源，其特征在于控制单元采用ATMEL的 MEGA48单片机。
7. 根据权利要求1所述的智能平衡式锂电池电源，其特征在于壳体内的锂电池至少二节。
8. 根据权利要求6所述的智能平衡式锂电池电源，其特征在于壳体内的锂电池为七节。
专利摘要本实用新型公开了一种智能平衡式锂电池电源，包括壳体、设于壳体内的锂电池和控制电路，控制电路包括控制单元、充放电电路、平衡保护电路、过压检测电路和温度检测电路，充放电电路与控制单元的14脚连接，平衡保护电路与控制单元的2脚连接，过压检测电路和温度检测电路分别与控制单元的1脚和27脚连接。本实用新型的多节锂电池间的充放电能保持平衡。
文档编号H01M10/44GK201504110SQ20092019165
公开日2010年6月9日 申请日期2009年8月17日 优先权日2009年8月17日
发明者唐国海 申请人:嘉兴礼海机械高科技有限公司