专利名称：一种锂电池均衡电路的制作方法
技术领域：
本发明属于均衡电路领域，尤其涉及一种锂电池均衡电路。
背景技术：
锂电池的问世改变了世界电池体系，随之应运而生的新能源产品将在未来给人类社会带来巨大变化。锂电池作为电池家族的新成员具有较强的优势，但其仍然存在单体电池差异性，致使串联高电压应用时使用寿命大幅降低，安全性能下降，为了避免电池过充电、过放电等问题电池管理系统随之而来。所以电池组均衡问题是电池管理系统的重点。传统的均衡电路采用定电压、电阻分流被动式均衡方式，这种均衡电路通常在充电过程中当电池端电压达到某一设定值随即开启旁路电阻，进行分流；此种均衡方式具有发热大、均衡效果差等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池均衡电路，旨在解决现在的锂电池均衡电路存在发热大、均衡效果差的问题。本发明是这样实现的，一种锂电池均衡电路，分别与串接的锂电池BTl和锂电池 BT2连接，所述锂电池均衡电路包括均衡控制芯片Ul、稳压芯片VRl、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻 R6、电阻R7、电阻R8、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管和储能电感Ll ；所述稳压芯片VRl的输入端接所述锂电池BTl的正极，所述稳压芯片VRl的输出端接所述均衡控制芯片Ul的电源端，所述稳压芯片VRl的接地端和均衡控制芯片Ul的接地端均接地，所述均衡控制芯片Ul的第一检测端通过所述电阻R2接所述锂电池BTl的正极，所述电阻R4和电阻R8串接在所述锂电池BT2的正极和负极之间，所述均衡控制芯片Ul 的第二检测端接所述电阻R4和电阻R8的公共连接端，所述均衡控制芯片Ul的第一控制端接所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的高电位端通过所述电阻R3接所述锂电池 BTl的正极，所述第一开关管的高电位端还接所述第三开关管的控制端，所述第一开关管的低电位端接地，所述第二开关管的控制端接所述均衡控制芯片Ul的第二控制端，所述第二开关管的高电位端接所述锂电池BTl的正极，所述第二开关管的低电位端通过所述电阻R6 接地，所述第二开关管的低电位端还接所述第四开关管的控制端，所述第三开关管的高电位端通过所述电阻Rl接所述锂电池BTl的正极，所述第三开关管的低电位端接所述第四开关管的高电位端，所述第四开关管的低电位端通过所述电阻R7接地，所述储能电感Ll连接在所述第三开关管和所述第四开关管的公共连接端与所述锂电池BTl和所述锂电池BT2的公共连接端之间。上述结构中，所述第一开关管采用NPN型三极管Q1，所述NPN型三极管Ql的基极为所述第一开关管的控制端，所述NPN型三极管Ql的集电极为所述第一开关管的高电位端，所述NPN型三极管Ql的发射极为所述第一开关管的低电位端。上述结构中，所述第一开关管采用N型MOS管Q5，所述N型MOS管Q5的栅极为所述第一开关管的控制端，所述N型MOS管Q5的漏极为所述第一开关管的高电位端，所述N 型MOS管Q5的源极为所述第一开关管的低电位端。上述结构中，所述第二开关管采用PNP型三极管Q2，所述PNP型三极管Q2的基极为所述第二开关管的控制端，所述PNP型三极管Q2的发射极为所述第二开关管的高电位端，所述PNP型三极管Q2的集电极为所述第二开关管的低电位端。上述结构中，所述第二开关管采用P型MOS管Q6，所述P型MOS管Q6的栅极为所述第二开关管的控制端，所述P型MOS管Q6的源极为所述第二开关管的高电位端，所述P 型MOS管Q6的漏极为所述第二开关管的低电位端。上述结构中，所述第三开关管采用P型MOS管Q3，所述P型MOS管Q3的栅极为所述第三开关管的控制端，所述P型MOS管Q3的漏极为所述第三开关管的高电位端，所述P 型MOS管Q3的源极为所述第三开关管的低电位端。上述结构中，所述第三开关管采用PNP型三极管Q7，所述PNP型三极管Q7的基极为所述第三开关管的控制端，所述PNP型三极管Q7的集电极为所述第三开关管的高电位端，所述PNP型三极管Q7的发射极为所述第三开关管的低电位端。上述结构中，所述第四开关管采用N型MOS管Q4，所述N型MOS管Q4的栅极为所述第四开关管的控制端，所述N型MOS管Q4的漏极为所述第四开关管的高电位端，所述N 型MOS管Q4的源极为所述第四开关管的低电位端。上述结构中，所述第四开关管采用NPN型三极管Q8，所述NPN型三极管Q8的基极为所述第四开关管的控制端，所述NPN型三极管Q8的集电极为所述第四开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q8的发射极为所述第四开关管的低电位端。在本发明中，本锂电池均衡电路采用储能电感Ll通过压差电量转移传递平衡锂电池BTl和锂电池BT2电压，使得它们的电压均衡，该锂电池均衡电路具有发热小、均衡效果好的优点。
图1是本发明第一实施例提供的锂电池均衡电路的电路结构图；图2是本发明第二实施例提供的锂电池均衡电路的电路结构图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图1示出了本发明第一实施例提供的锂电池均衡电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。一种锂电池均衡电路，分别与串接的锂电池BTl和锂电池BT2连接，锂电池均衡电路包括均衡控制芯片Ul、稳压芯片VRl、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、第一开关管101、第二开关管102、第三开关管103、第四开关管104和储能电感Ll ；稳压芯片VRl的输入端Vin接锂电池BTl的正极，稳压芯片VRl的输出端Vout接均衡控制芯片Ul的电源端VDD，稳压芯片VRl的接地端GND和均衡控制芯片Ul的接地端 VSS均接地，均衡控制芯片Ul的第一检测端ADCO通过电阻R2接锂电池BTl的正极，电阻R4 和电阻R8串接在锂电池BT2的正极和负极之间，均衡控制芯片Ul的第二检测端ADC2接电阻R4和电阻R8的公共连接端，均衡控制芯片Ul的第一控制端P1.0接第一开关管101的控制端，第一开关管101的高电位端通过电阻R3接锂电池BTl的正极，第一开关管101的高电位端还接第三开关管103的控制端，第一开关管101的低电位端接地，第二开关管102 的控制端接均衡控制芯片Ul的第二控制端Pl. 1，第二开关管102的高电位端接锂电池BTl 的正极，第二开关管102的低电位端通过电阻R6接地，第二开关管102的低电位端还接第四开关管104的控制端，第三开关管103的高电位端通过电阻Rl接锂电池BTl的正极，第三开关管103的低电位端接第四开关管104的高电位端，第四开关管104的低电位端通过电阻R7接地，储能电感Ll连接在第三开关管103和第四开关管104的公共连接端与锂电池BTl和所述锂电池BT2的公共连接端之间。作为本发明一实施例，第一开关管101采用NPN型三极管Ql，NPN型三极管Ql的基极为第一开关管101的控制端，NPN型三极管Ql的集电极为第一开关管101的高电位端， NPN型三极管Ql的发射极为第一开关管101的低电位端。作为本发明一实施例，第二开关管102采用PNP型三极管Q2，PNP型三极管Q2的基极为第二开关管102的控制端，PNP型三极管Q2的发射极为第二开关管102的高电位端， PNP型三极管Q2的集电极为第二开关管102的低电位端。作为本发明一实施例，第三开关管103采用P型MOS管Q3，P型MOS管Q3的栅极为第三开关管103的控制端，P型MOS管Q3的漏极为第三开关管103的高电位端，P型MOS 管Q3的源极为第三开关管103的低电位端。作为本发明一实施例，第四开关管104采用N型MOS管Q4，N型MOS管Q4的栅极为第四开关管104的控制端，N型MOS管Q4的漏极为第四开关管104的高电位端，N型MOS 管Q4的源极为第四开关管104的低电位端。图2示出了本发明第二实施例提供的锂电池均衡电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。作为本发明一实施例，第一开关管101采用N型MOS管Q5，N型MOS管Q5的栅极为第一开关管101的控制端，N型MOS管Q5的漏极为第一开关管101的高电位端，N型MOS 管Q5的源极为第一开关管101的低电位端。作为本发明一实施例，第二开关管102采用P型MOS管Q6，P型MOS管Q6的栅极为第二开关管102的控制端，P型MOS管Q6的源极为第二开关管102的高电位端，P型MOS 管Q6的漏极为第二开关管102的低电位端。作为本发明一实施例，第三开关管103采用PNP型三极管Q7，PNP型三极管Q7的基极为第三开关管103的控制端，PNP型三极管Q7的集电极为第三开关管103的高电位端， PNP型三极管Q7的发射极为第三开关管103的低电位端。作为本发明一实施例，第四开关管104采用NPN型三极管Q8，NPN型三极管Q8的基极为第四开关管104的控制端，NPN型三极管Q8的集电极为第四开关管104的高电位端， NPN型三极管Q8的发射极为第四开关管104的低电位端。下面以第一开关管101采用NPN型三极管Ql、第二开关管102采用PNP型三极管 Q2、第三开关管103采用P型MOS管Q3和第四开关管104采用N型MOS管Q4为例对锂电池均衡电路的工作原理进行说明均衡控制芯片Ul作为一个微处理器，分别采集锂电池BTl和锂电池BT2的电压， 并且根据锂电池BTl和锂电池BT2的电压及变化趋势做出逻辑判断，均衡控制芯片Ul分别控制P型MOS管Q3和N型MOS管Q4的通断，其动作顺序直接影响储能电感Ll的状态，储能电感Ll通过压差电量转移传递平衡锂电池BTl和锂电池BT2电压，使得它们的电压均衡。在本发明中，本锂电池均衡电路采用储能电感Ll通过压差电量转移传递平衡锂电池BTl和锂电池BT2电压，使得它们的电压均衡，该锂电池均衡电路具有发热小、均衡效果好的优点。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种锂电池均衡电路，分别与串接的锂电池BTl和锂电池BT2连接，其特征在于，所述锂电池均衡电路包括均衡控制芯片Ul、稳压芯片VRl、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、 电阻R7、电阻R8、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管和储能电感Ll ；所述稳压芯片VRl的输入端接所述锂电池BTl的正极，所述稳压芯片VRl的输出端接所述均衡控制芯片Ul的电源端，所述稳压芯片VRl的接地端和均衡控制芯片Ul的接地端均接地，所述均衡控制芯片Ul的第一检测端通过所述电阻R2接所述锂电池BTl的正极，所述电阻R4和电阻R8串接在所述锂电池BT2的正极和负极之间，所述均衡控制芯片Ul的第二检测端接所述电阻R4和电阻R8的公共连接端，所述均衡控制芯片Ul的第一控制端接所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的高电位端通过所述电阻R3接所述锂电池BTl 的正极，所述第一开关管的高电位端还接所述第三开关管的控制端，所述第一开关管的低电位端接地，所述第二开关管的控制端接所述均衡控制芯片Ul的第二控制端，所述第二开关管的高电位端接所述锂电池BTl的正极，所述第二开关管的低电位端通过所述电阻R6接地，所述第二开关管的低电位端还接所述第四开关管的控制端，所述第三开关管的高电位端通过所述电阻Rl接所述锂电池BTl的正极，所述第三开关管的低电位端接所述第四开关管的高电位端，所述第四开关管的低电位端通过所述电阻R7接地，所述储能电感Ll连接在所述第三开关管和所述第四开关管的公共连接端与所述锂电池BTl和所述锂电池BT2的公共连接端之间。
2.如权利要求1所述的锂电池均衡电路，其特征在于，所述第一开关管采用NPN型三极管Ql，所述NPN型三极管Ql的基极为所述第一开关管的控制端，所述NPN型三极管Ql的集电极为所述第一开关管的高电位端，所述NPN型三极管Ql的发射极为所述第一开关管的低电位端。
3.如权利要求1所述的锂电池均衡电路，其特征在于，所述第一开关管采用N型MOS管 Q5，所述N型MOS管Q5的栅极为所述第一开关管的控制端，所述N型MOS管Q5的漏极为所述第一开关管的高电位端，所述N型MOS管Q5的源极为所述第一开关管的低电位端。
4.如权利要求1所述的锂电池均衡电路，其特征在于，所述第二开关管采用PNP型三极管Q2，所述PNP型三极管Q2的基极为所述第二开关管的控制端，所述PNP型三极管Q2的发射极为所述第二开关管的高电位端，所述PNP型三极管Q2的集电极为所述第二开关管的低电位端。
5.如权利要求1所述的锂电池均衡电路，其特征在于，所述第二开关管采用P型MOS管 Q6，所述P型MOS管Q6的栅极为所述第二开关管的控制端，所述P型MOS管Q6的源极为所述第二开关管的高电位端，所述P型MOS管Q6的漏极为所述第二开关管的低电位端。
6.如权利要求1所述的锂电池均衡电路，其特征在于，所述第三开关管采用P型MOS管 Q3，所述P型MOS管Q3的栅极为所述第三开关管的控制端，所述P型MOS管Q3的漏极为所述第三开关管的高电位端，所述P型MOS管Q3的源极为所述第三开关管的低电位端。
7.如权利要求1所述的锂电池均衡电路，其特征在于，所述第三开关管采用PNP型三极管Q7，所述PNP型三极管Q7的基极为所述第三开关管的控制端，所述PNP型三极管Q7的集电极为所述第三开关管的高电位端，所述PNP型三极管Q7的发射极为所述第三开关管的低电位端。
8.如权利要求1所述的锂电池均衡电路，其特征在于，所述第四开关管采用N型MOS管 Q4，所述N型MOS管Q4的栅极为所述第四开关管的控制端，所述N型MOS管Q4的漏极为所述第四开关管的高电位端，所述N型MOS管Q4的源极为所述第四开关管的低电位端。
9.如权利要求1所述的锂电池均衡电路，其特征在于，所述第四开关管采用NPN型三极管Q8，所述NPN型三极管Q8的基极为所述第四开关管的控制端，所述NPN型三极管Q8的集电极为所述第四开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q8的发射极为所述第四开关管的低电位端。
全文摘要
本发明适用于均衡电路领域，尤其涉及一种锂电池均衡电路。在本发明实施例中，本锂电池均衡电路采用储能电感L1通过压差电量转移传递平衡锂电池BT1和锂电池BT2电压，使得它们的电压均衡，该锂电池均衡电路具有发热小、均衡效果好的优点。
文档编号H02J7/00GK102403764SQ201110352469
公开日2012年4月4日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者张鹏, 蒋野, 衣守忠, 陈宏 申请人:深圳市雄韬电源科技股份有限公司