串联电池的均衡充电电路及其装置的制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种串联电池的均衡充电电路及其装置，所述电路包括：控制单元、开关单元、侦测单元、电压检测单元和切换单元，侦测单元的侦测器用于侦测功率元件两端的电压；电压检测单元用于检测电池组中的每个电池的电压；控制单元用于根据侦测器侦测的功率元件两端的电压计算出供电设备与电池组之间的充电路径的充电电流，在充电电流大于预设电流值时或电压检测单元检测的每个电池的电压大于预设电压值时，则发送断开控制信号；开关单元用于根据断开控制信号，断开供电设备与电池组之间的充电路径；切换单元用于切换电池组中进行充电的电池的数量。本发明串联电池的均衡充电电路及其装置结构简单、成本较低，并且可靠性和安全性高。
【专利说明】
串联电池的均衡充电电路及其装置
技术领域
[0001]本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种串联电池的均衡充电电路及其装置。
【背景技术】
[0002]目前，储能电池的应用越来越广泛，这就产生了为这些多个串联储能电池进行充电的问题。多个串联电池组成的电池组大都采用串联充电电路进行充电，并且现有的串联充电电路通常是针对单一的两个或者三个串联电池的设计方案。其至少存在以下问题:首先，同一充电电路不能满足两个、三个、甚至更多个的串联电池数量的切换使用，即无法保证两个、三个、甚至更多个的串联电池能共用同一充电电路。另外，对于一般的消费类电子产品而言，现有的充电电路结构也较为复杂，成本也偏高。因此设计一种结构简单、成本较低、可靠性和安全性的充电电路，是目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种串联电池的均衡充电电路及其装置，其结构简单、成本较低，可靠性和安全性高。
[0004]所述技术方案如下:
[0005]本发明提供了一种串联电池的均衡充电电路，其包括:控制单元、开关单元、侦测单元、电压检测单元、切换单元，其中，
[0006]所述侦测单元，与所述控制单元和所述开关单元电性相连，侦测单元包括功率元件和侦测器，所述侦测器用于侦测所述功率元件两端的电压，并将侦测的功率元件两端的电压提供给所述控制单元；
[0007]所述电压检测单元，电性连接至由至少两个正负极依次串联的电池组成的电池组和所述控制单元，用于检测电池组中的每个电池的电压，并将检测的每个电池的电压提供给所述控制单元；
[0008]所述控制单元，用于根据所述侦测器提供的功率元件两端的电压计算出供电设备与电池组之间的充电路径的充电电流，在所述充电电流大于预设电流值时或所述电压检测单元检测的每个电池的电压大于预设电压值时，则发送断开控制信号给所述开关单元；
[0009]所述开关单元，与所述控制单元、所述电池组电性相连，用于根据所述控制单元发送的断开控制信号，断开所述供电设备与所述电池组之间的充电路径；
[0010]所述切换单元，包括至少一个开关，每个开关连接于对应的电池的正极与负极之间，所述切换单元用于切换电池组中进行充电的电池的数量，若所述切换单元中的开关断开，则所述开关单元与连接于开关的对应电池之间的路径连通，若所述切换单元中的开关导通，则所述开关单元与连接于开关的对应电池之间的路径不连通。
[0011 ]进一步地，所述电路还包括:报警装置，所述报警装置与所述控制单元电性相连，所述控制单元还用于在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送报警信号给所述报警装置，所述报警装置用于根据报警信号进行报警。
[0012]进一步地，所述电路还包括:显示装置，所述显示装置与所述控制单元电性相连，所述控制单元还用于在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送显示信息给所述显示装置，所述显示装置用于对所述显示信息进行显示。
[0013]进一步地，所述控制单元包括控制器、PWM驱动器，所述控制器与所述PWM驱动器、所述侦测单元、所述电压检测单元电性相连。
[0014]进一步地，所述功率元件为第一电阻，所述第一电阻的一端与所述侦测器的一端、供电设备电性相连，所述第一电阻的另一端与所述侦测器的另一端、所述开关单元电性相连。
[0015]进一步地，所述开关单元包括电感、二极管、三极管、第一电容，所述电感的一端与所述第一电阻相连，所述电感的另一端与二极管的阳极相连，所述二极管的阴极通过第一电容接地，所述三极管的基极与所述控制单元电性相连，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与二极管的阳极相连。
[0016]进一步地，电池的数量与开关的数量满足如下公式:M>= N+2，其中，M> = 2，M为电池的数量，N为开关的数量。
[0017]进一步地，所述电路还包括:充电保护单元;所述充电保护单元与所述控制单元、所述电池组电性相连，所述充电保护单元用于检测所述电池组中的每个电池的电压，在检测到每个电池的电压大于预设电压值时，则发送通知信号给所述控制单元，所述控制单元还用于根据所述充电保护单元发送的通知信号，提供断开控制信号给所述开关单元。
[0018]进一步地，所述电池组包括第一至第η电池，所述充电保护单元包括η-1个电阻依次为第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻至第η电阻，η-1个电容依次为第二电容、第三电容、第四电容、第五电容至第η电容，控制芯片;所述第二电阻的一端电性连接于电池组和开关单元之间，另一端通过第二电容接地，还与所述控制芯片的第一引脚相连；所述第三电阻电性连接于电池组和开关单元之间，另一端与所述控制芯片的第二引脚相连;所述第四电阻的一端电性连接于第一电池与第二电池之间，另一端与所述控制芯片的第三引脚相连;所述第五电阻的一端电性连接于第二电池与第三电池之间，另一端与所述控制芯片的第四引脚相连;所述第六电阻的一端电性连接于第三电池与第四电池之间，另一端与控制芯片的第五引脚相连;所述第η电阻的一端电性连接于第η-3电池与第η-2电池之间，另一端与所述控制芯片的第η-1引脚相连;所述控制芯片的输出引脚与所述控制单元的控制器相连，η为大于3的整数。
[0019]本发明提供了一种串联电池的均衡充电装置，其应用上述的均衡充电电路。
[0020]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0021]通过侦测单元的侦测器侦测功率元件两端的电压；电压检测单元检测电池组中的每个电池的电压;控制单元根据侦测器侦测的功率元件两端的电压计算出供电设备与电池组之间的充电路径的充电电流，在充电电流大于预设电流值时或电压检测单元检测的每个电池的电压大于预设电压值时，则发送断开控制信号给开关单元;开关单元根据控制单元发送的断开控制信号，断开供电设备与电池组之间的充电路径，切换单元可以切换电池组中进行充电的电池的数量，从而防止了电池充电过程中的过充或过流现象，提高了充电过程的安全性和可靠性，并且通过切换单元可以对可充电的电池的数量根据需求灵活切换，从而满足多个电池的充电切换需要，此外此电路结构简单，成本较低。
[0022]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【附图说明】
[0023]图1是本发明第一实施例提供的串联电池的均衡充电电路的结构框图；
[0024]图2是本发明第二实施例提供的串联电池的均衡充电电路的结构框图；
[0025]图3是本发明第三实施例提供的串联电池的均衡充电电路的结构框图；
[0026]图4是本发明第四实施例提供的串联电池的均衡充电电路的电路图。
【具体实施方式】
[0027]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的串联电池的均衡充电电路及其装置其【具体实施方式】、结构、特征及功效，详细说明如后。
[0028]有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过【具体实施方式】的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
[0029]第一实施例
[0030]图1是本发明第一实施例提供的串联电池的均衡充电电路的结构框图。所述串联电池的均衡充电电路用于对至少两个串联电池构成的电池组100进行可靠、安全地充电，并且结构简单、成本较低。请参考图1，本实施例的充电电路包括:控制单元10、开关单元11、侦测单元12、电压检测单元13。
[0031]具体地，电池组100包括多个正负极依次串联的单体电池T1-Tm (依次为第一电池、第二电池至第m电池)。
[0032]侦测单元12，与控制单元10和开关单元11电性相连，其中侦测单元12包括一功率元件和侦测器，侦测单元12的侦测器用于侦测该功率元件两端的电压，并将侦测的功率元件两端的电压提供给控制单元1。
[0033]电压检测单元13，电性连接至电池组100和控制单元10，用于检测电池组中的每个电池的电压，并将检测的每个电池的电压提供给控制单元10。这里所指的每个电池的电压是指电池正负极的电压差，即每个电池上的压降，整个电池组的电压即为各个电池的电压之和。电压检测单元13可以为多个与电池数量相同的电压检测器，每一电压检测器电性连接至其中一个对应的电池的正极与负极，用于实时检测对应的一个电池的电压。
[0034]控制单元10，电性连接侦测单元12与电压检测单元13。控制单元10用于根据侦测单元12的侦测器提供的侦测的功率元件两端的电压计算出供电设备与电池组100之间的充电路径的充电电流，根据充电电流和/或电压检测单元13检测的每个电池的电压，发送相应的控制信号给开关单元U。具体地，控制单元10若判断出充电电流大于预设电流值时，则发送断开控制信号给开关单元11，或者当判断出电压检测单元检测的每个电池的电压大于预设电压值时，则发送断开控制信号给开关单元11，又或者只有当控制单元10若判断出充电电流大于预设电流值且判断出电压检测单元检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送断开控制信号给开关单元11。预设电流值可以根据电池的最大充电电流决定，例如，若充电电流超过IA会烧坏电池，则预设电流值可以设置为小于等于1A。预设电压值也可以根据电池的上限充电电压决定，例如，预设电压值可以为5V等数值。
[0035]其中，因每个串联电池都会有一个电压信号提供给控制单元10，充电过程中当所有的电池充满电时，控制单元10会通过采样的每个电池的电压来判断电池是否充满电，如果充满，控制单元10会提供一个控制信号给开关单元11，以使开关单元11关断充电模式，完成整个电池的充电过程，从而防止了电池的过充现象，提高了充电过程的安全性和可靠性。同时，还在充电电流大于预设电流值时，则发送断开控制信号给开关单元11，以使开关单元11关断充电模式，从而防止了电池在充电过程中的过流现象。
[0036]开关单元11，与控制单元10、电池组100电性相连，用于根据控制单元10发送的断开控制信号，断开供电设备与电池组100之间的充电路径。
[0037]切换单元14，与开关单元11、电池组100电性相连，切换单元14用于切换电池组中可以进行充电的串联电池的数量。更具体地，切换单元14可以包括至少一个开关，例如开关Κ1、Κ2、...、Κη，每个开关连接于对应的电池的正极与负极之间，若切换单元14中的一个开关断开，则开关单元11与连接于此开关的对应电池之间的路径连通，若切换单元14中的此开关导通，则开关单元11与连接于开关的对应电池之间的路径不连通。
[0038]例如，若开关Kl合上，则可以对除了第一电池之外的其他电池进行充电，若开关Kl和Κ2同时合上，则可以对除了第一电池和第二电池之外的其他电池进行充电，若开关Kl和Κ2均断开，可以对电池组中的所有电池进行充电。因此，通过切换单元14中的开关Κ1、Κ2、…、Kn可以使得多个串联电池的均衡充电电路对任意个的电池进行充电，例如两个、三个甚至更多个。
[0039]综上所述，本发明实施例提供的串联电池的均衡充电电路，通过侦测单元的侦测器侦测功率元件两端的电压；电压检测单元检测电池组中的每个电池的电压;控制单元根据侦测器侦测的功率元件两端的电压计算出供电设备与电池组之间的充电路径的充电电流，在充电电流大于预设电流值时或电压检测单元检测的每个电池的电压大于预设电压值时，则发送断开控制信号给开关单元;开关单元根据控制单元发送的断开控制信号，断开供电设备与电池组之间的充电路径，切换单元可以切换电池组中进行充电的电池的数量，从而防止了电池充电过程中的过充或过流现象，提高了充电过程的安全性和可靠性，并且通过切换单元可以对可充电的电池的数量根据需求灵活切换，从而满足多个电池的充电切换需要，此外此电路结构简单，成本较低。
[0040]第二实施例
[0041]图2是本发明第二实施例提供的串联电池的均衡充电电路的结构框图。请参考图2，其中，图2是在图1的基础上改进而来的。图2与图1的区别在于，图2的串联电池的均衡充电电路还可以包括充电保护单元15。
[0042]具体地，充电保护单元15，与控制单元10、电池组100电性相连，充电保护单元15用于检测电池组中的每个电池的电压，在检测的每个电池的电压大于预设电压值时(电池充满电)，则发送通知信号给控制单元10。优选地，控制单元10还用于根据充电保护单元15发送的通知信号，提供断开控制信号给开关单元11，使开关单元11切断电路，停止充电。
[0043]其中，除了第一实施例中的控制单元10可以自行判断电池是否充满电之外，本实施例中的充电保护单元15也可以判断电池是否充满电，当所有的电池充满电时充电保护单元15会提供一个通知信号给控制单元10，以使控制单元10发送断开控制信号给开关单元U，从而使得开关单元11关断充电模式，完成整个电池的充电过程，从而防止了电池的过充现象，进一步提高了充电过程的安全性和可靠性。
[0044]综上所述，本发明实施例提供的串联电池的均衡充电电路，还通过充电保护单元在检测每个电池的电压大于预设电压值时(电池充满电)，则发送通知信号给控制单元，控制单元根据充电保护单元发送的通知信号，提供断开控制信号给开关单元，以使开关单元关断充电模式，从而进一步防止了电池充电过程中的过充现象，提高了充电过程的安全性和可靠性。
[0045]第三实施例
[0046]图3是本发明第三实施例提供的串联电池的均衡充电电路的结构框图。请参考图3，其中，图3是在图2的基础上改进而来的。图3与图2的区别在于，图3的串联电池的均衡充电电路还可以包括报警装置40和/或显示装置41。
[0047 ] 具体地，报警装置40，与控制单元1电性相连。
[0048]优选地，控制单元10还用于在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送报警信号给报警装置40，所述报警装置40用于根据报警信号进行报警。其中，报警装置40可以为蜂鸣器或声光报警器，用于发出光或声音进行报警。
[0049]显示装置41，与控制单元10电性相连。
[0050]优选地，控制单元10还用于在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送显示信息给显示装置41，显示装置41用于对显示信息进行显示，以提示用户充电电流过大或已充满电等信息。其中，显示装置40可以为显示屏，显示屏上可以显示充电电流过大的警示信息或已充满电的提示信息。
[0051]综上所述，本发明实施例提供的串联电池的均衡充电电路，还通过报警装置或显示装置在充电电流过大或已充满电时进行报警或显示提示信息，以提示用户及时采取措施，能够进一步提高充电过程的安全性和可靠性。
[0052]第四实施例
[0053]图4是本发明第五实施例提供的串联电池的均衡充电电路的电路图。请参考图4，其中，图4是在图3的基础上改进而来的。图4与图3的区别在于，图4是图3的提供了一种具体的实现本发明构思的电路图。
[0054]具体地，控制单元10包括控制器101、PWM(Pulse Width Modulat1n，脉冲宽度调制)驱动器102，控制器101与PffM驱动器102、侦测单元12、电压检测单元13、充电保护单元15电性相连。
[0055]其中，控制器101可以为MQJ(Microcontroller Unit，微控制单元)。控制单元10的控制器101可以在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送控制信号给PWM驱动器102，PWM驱动器102根据此控制信号发送断开控制信号给开关单元11，开关单元11断开供电设备与电池组100之间的充电路径。因每个串联电池都会有一个电压信号提供给控制单元10，充电过程中当所有的电池充满电时，控制单元10会通过采样的每个电池的电压来判断电池是否充满电，如果充满，控制单元10的控制器101会提供一个控制信号给PWM驱动器102，PWM驱动器102提供断开控制信号给开关单元11，以使开关单元11关断充电模式，从而防止了电池充电过程中的过充现象，提高了充电过程的安全性和可靠性。同时，控制单元10的控制器101还在充电电流大于预设电流值时，同样也会提供一个控制信号给PWM驱动器102，PWM驱动器102提供断开控制信号给开关单元11，以使开关单元11关断充电模式，从而防止了电池的过流现象。
[0056]侦测单元12包括侦测器121 (例如可以为电压侦测器)、功率元件(例如第一电阻Rl)，第一电阻Rl的一端与侦测器121的一端、PWM驱动器102、供电设备电性相连，第一电阻Rl的另一端与侦测器121的另一端、开关单元11电性相连。
[0057]其中，本实施例中，可以采用具有USB接口的供电设备等对电池进行充电，侦测单元12可以侦测第一电阻Rl两端的电压，并将侦测的电压提供给控制单元10，控制单元10中的控制器101通过采样的第一电阻Rl两端的电压计算出充电电流。
[0058]开关单元11包括电感L1、二极管Dl、三极管Ql、第一电容Cl，电感LI的一端与第一电阻Rl相连，电感LI的另一端与二极管Dl的阳极相连，二极管Dl的阴极通过第一电容Cl接地，三极管Ql的基极与控制单元10的PffM驱动器102电性相连，三极管Ql的发射极接地，三极管Ql的集电极与二极管Dl的阳极相连。
[0059 ]其中，本发明实施例通过二极管DI限制充电电流，保护电池的充电电路，防止电池反接，通过三极管Ql的导通和截止来打开充电模式和关断充电模式，当三极管Ql导通，充电电流直接流进地线，充电模式关断，当三极管Ql截止，充电电流直接通过二极管Dl流进电池组中的相应电池，进入充电模式。在本发明其他实施例中，三极管Ql也可以为其他开关元件，例如晶体管等。
[0060]电压检测单元13包括多个与电池数量相同的电压检测器。每一电压检测器电性连接至其中一个对应的电池的正极与负极，用于实时检测对应的一个电池的电压。
[0061]切换单元14包括多个开关K1、K2、…、Kn，每个开关连接于一个电池的正极与负极之间。
[0062]其中，电池的数量与开关的数量满足如下公式:M>= Ν+2，其中，M> = 2，M为电池的数量，N为开关的数量，通过切换单元14中的多个开关，可以使得可充电的串联电池的数量根据需求灵活切换。
[0063]充电保护单元15包括η-1个电阻，依次为第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6至第η电阻Rn，n-1个电容，依次为第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5至第η电容Cn，控制芯片151。第二电阻R2的一端电性连接于电池组和开关单元11之间，另一端通过第二电容C2接地，还与控制芯片151的第一引脚V4相连。第三电阻R3电性连接于电池组和开关单元11之间，另一端与控制芯片151的第二引脚V4相连。第四电阻R4的一端电性连接于第一电池与第二电池之间，另一端与控制芯片151的第三引脚V2相连。第五电阻R5的一端电性连接于第二电池与第三电池之间，另一端与控制芯片151的第四引脚Vl相连。第六电阻R6的一端电性连接于第三电池与第四电池之间，另一端与控制芯片151的第五引脚VO相连。第η电阻Rn的一端电性连接于第η-3电池与第η-2电池(假设电池组包括第一至第η电池)之间，另一端与控制芯片151的第η-1引脚Vn-1相连。控制芯片151的输出引脚OUT与控制单元10的控制器101相连。其中，η为大于3的整数。控制芯片151还包括一引脚⑶和一引脚VSS，引脚⑶和引脚VSS之间还连接一电容C6，控制芯片151的引脚⑶还通过电容C6接地。
[0064]其中，控制芯片151有单独引脚通过相应电阻连接到每个电池的正负极上，当每个电池都充满电的时候，控制芯片151会通过输出引脚OUT发送一个通知信号给控制单元10，控制单元10发送一个控制信号给PffM驱动器101，然后PffM驱动器101发送断开控制信号给开关单元11，从而使得开关单元11关断充电模式，完成整个电池的充电过程，从而防止了电池的过充现象，提高了充电过程的安全性和可靠性。控制芯片151可以设置更多的引脚，并且连接相应的电池正负极，从而支持更多电池串联使用。
[0065]下面详细说明充电电路的充电过程及其防止过充、过流等过程:
[0066]侦测单元12中的侦测器121侦测功率元件的第一电阻Rl两端的电压；电压检测单元13中的电压检测器检测电池组中的每个电池的电压;控制单元1中的控制器1I根据侦测单元侦测的第一电阻Rl两端的电压计算出供电设备与电池组之间的充电路径的充电电流，在充电电流大于预设电流值时或电压检测单元13检测的每个电池的电压大于预设电压值时，则控制器101发送控制信号给PWM驱动器102，PWM驱动器102根据此控制信号发送断开控制信号给开关单元11的三极管Ql;三极管Ql导通，充电电流直接流进地线，从而断开供电设备与电池组之间的充电路径，充电模式关断，从而防止了电池充电过程中的过充现象，提高了充电过程的安全性和可靠性。同时，控制单元10的控制器101还在充电电流大于预设电流值时，同样也会提供一个控制信号给PWM驱动器102，PWM驱动器102提供断开控制信号给开关单元11的三极管Q1，三极管Ql导通，充电电流直接流进地线，从而断开供电设备与电池组之间的充电路径，充电模式关断，从而防止了电池的过流现象。
[0067]此外，充电保护单元15可以检测电池组中的每个电池的电压，在检测到每个电池的电压大于预设电压值时，则发送通知信号给控制单元中的控制器101，控制器根据充电保护单元15发送的通知信号，发送控制信号给P丽驱动器102，P丽驱动器102根据此控制信号发送断开控制信号给开关单元11的三极管Ql;三极管Ql导通，从而断开供电设备与电池组之间的充电路径，从而防止了电池的过充现象，提高了充电过程的安全性和可靠性。
[0068]此外，通过切换单元14中的多个开关，可以使得可充电的串联电池的数量根据需求灵活切换，例如若开关Kl合上，则可以对除了第一电池之外的其他电池进行充电，若开关Kl和K2同时合上，则可以对除了第一电池和第二电池之外的其他电池进行充电，若开关Kl和K2均断开，可以对电池组中的所有电池进行充电。
[0069]此外，控制单元10在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送报警信号给报警装置40，报警装置40根据报警信号进行报警，例如可以发出光或声音进行报警，以提示用户及时采取措施，能够进一步提高充电过程的安全性和可靠性。
[0070]此外，控制单元10在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送显示信息给显示装置41，显示装置41对显示信息进行显示，例如可以显示超出电流的警示信息或已充满电的提示信息，以提示用户及时采取措施，能够进一步提高充电过程的安全性和可靠性。
[0071]根据以上实施例，本发明实施例还公开了一种串联电池的均衡充电装置，包括上述实施例中的串联电池的均衡充电电路。
[0072]综上所述，本发明实施例提供的串联电池的均衡充电电路和装置，通过侦测单元的侦测器侦测功率元件两端的电压；电压检测单元检测电池组中的每个电池的电压;控制单元根据侦测器侦测的功率元件两端的电压计算出供电设备与电池组之间的充电路径的充电电流，在充电电流大于预设电流值时或电压检测单元检测的每个电池的电压大于预设电压值时，则发送断开控制信号给开关单元;开关单元根据控制单元发送的断开控制信号，断开供电设备与电池组之间的充电路径，切换单元可以切换电池组中进行充电的电池的数量，从而防止了电池充电过程中的过充或过流现象，提高了充电过程的安全性和可靠性，并且通过切换单元可以对可充电的电池的数量根据需求灵活切换，从而满足多个电池的充电切换需要，此外此电路结构简单，成本较低。
[0073]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种串联电池的均衡充电电路，其特征在于，其包括:控制单元、开关单元、侦测单元、电压检测单元、切换单元，其中， 所述侦测单元，与所述控制单元和所述开关单元电性相连，所述侦测单元包括功率元件和侦测器，所述侦测器用于侦测所述功率元件两端的电压，并将侦测的功率元件两端的电压提供给所述控制单元； 所述电压检测单元，电性连接至由至少两个正负极依次串联的电池组成的电池组和所述控制单元，用于检测电池组中的每个电池的电压，并将检测的每个电池的电压提供给所述控制单元； 所述控制单元，用于根据所述侦测器提供的功率元件两端的电压计算出供电设备与所述电池组之间的充电路径的充电电流，在所述充电电流大于预设电流值时或所述电压检测单元检测的每个电池的电压大于预设电压值时，则发送断开控制信号给所述开关单元； 所述开关单元，与所述控制单元、所述电池组电性相连，用于根据所述控制单元发送的断开控制信号，断开所述供电设备与所述电池组之间的充电路径； 所述切换单元，包括至少一个开关，每个开关连接于对应的电池的正极与负极之间，所述切换单元用于切换电池组中进行充电的电池的数量，若所述切换单元中的开关断开，则所述开关单元与连接于该开关的对应电池之间的路径连通，若所述切换单元中的开关导通，则所述开关单元与连接于该开关的对应电池之间的路径不连通。2.根据权利要求1所述的均衡充电电路，其特征在于，还包括:报警装置，所述报警装置与所述控制单元电性相连，所述控制单元还用于在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送报警信号给所述报警装置，所述报警装置用于根据所述报警信号进行报警。3.根据权利要求1所述的均衡充电电路，其特征在于，还包括:显示装置，所述显示装置与所述控制单元电性相连，所述控制单元还用于在充电电流大于预设电流值时或检测的每个电池的电压大于预设电压值时，发送显示信息给所述显示装置，所述显示装置用于对所述显示信息进行显示。4.根据权利要求1所述的均衡充电电路，其特征在于，所述控制单元包括控制器、PWM驱动器，所述控制器与所述PWM驱动器、所述侦测单元、所述电压检测单元电性相连。5.根据权利要求1所述的均衡充电电路，其特征在于，所述功率元件为第一电阻，所述第一电阻的一端与所述侦测器的一端、供电设备电性相连，所述第一电阻的另一端与所述侦测器另一端、所述开关单元电性相连。6.根据权利要求5所述的均衡充电电路，其特征在于，所述开关单元包括电感、二极管、三极管、第一电容，所述电感的一端与所述第一电阻相连，所述电感的另一端与二极管的阳极相连，所述二极管的阴极通过第一电容接地，所述三极管的基极与所述控制单元电性相连，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与二极管的阳极相连。7.根据权利要求1所述的均衡充电电路，其特征在于，所述电池的数量与开关的数量满足如下公式:M> = N+2，其中，M> = 2，M为电池的数量，N为开关的数量。8.根据权利要求1所述的均衡充电电路，其特征在于，还包括:充电保护单元;所述充电保护单元与所述控制单元、所述电池组电性相连，所述充电保护单元用于检测所述电池组中的每个电池的电压，在检测到每个电池的电压大于预设电压值时，则发送通知信号给所述控制单元，所述控制单元还用于根据所述充电保护单元发送的通知信号，提供断开控制信号给所述开关单元。9.根据权利要求8所述的均衡充电电路，其特征在于，所述电池组包括第一至第η电池，所述充电保护单元包括η-1个电阻依次为第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻至第η电阻，η-1个电容依次为第二电容、第三电容、第四电容、第五电容至第η电容，控制芯片;所述第二电阻的一端电性连接于电池组和开关单元之间，另一端通过第二电容接地，还与所述控制芯片的第一引脚相连;所述第三电阻电性连接于电池组和开关单元之间，另一端与所述控制芯片的第二引脚相连;所述第四电阻的一端电性连接于第一电池与第二电池之间，另一端与所述控制芯片的第三引脚相连;所述第五电阻的一端电性连接于第二电池与第三电池之间，另一端与所述控制芯片的第四引脚相连;所述第六电阻的一端电性连接于第三电池与第四电池之间，另一端与控制芯片的第五引脚相连;所述第η电阻的一端电性连接于第η-3电池与第η-2电池之间，另一端与所述控制芯片的第η-1引脚相连;所述控制芯片的输出引脚与所述控制单元的控制器相连，η为大于3的整数。10.—种串联电池的均衡充电装置，其特征在于，其应用如权利要求1-9中任一项所述的均衡充电电路。
【文档编号】H02J7/00GK105978106SQ201610537459
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】不公告发明人
【申请人】卓尔悦欧洲控股有限公司