一种可进行单节充电和多节充电的锂电池均衡电路的制作方法

本实用新型涉及电池充放电电路，具体涉及一种可进行单节充电和多节充电的锂电池均衡电路。

背景技术：

市场上现有均衡电路均衡电流为几十毫安，且是旁路在单节电池两端，对高电量的电池进行电流旁路，也对高电量的电池进行放电，影响电池循环次数。

市场上现有均衡电路，不能对电池组中的某一节电池，进行大电流充电，所以对电池要求高，且每节电池需精准筛选匹配，需保证串联电池组中的每一节电池，电压相同，内阻相同，容量相同。增加生产难度，增加成本。

市场上现有均衡电路，不能对电池组中的某一节电池，进行独立充电，所以在电池组大电流放电后，每节电池的电量会有偏差，这个偏差会随使用时间的长短，越来越大，最后导致电池充电一会，就被保护IC保护不能充电，放电放一会也被保护IC保护不能放电。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可进行单节充电和多节充电的锂电池均衡电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可进行单节充电和多节充电的锂电池均衡电路，包括充电控制电路、充电电源检测电路、正极单向导通隔离电路、电源输入负极和MCU主控，所述充电控制电路、充电电源检测电路、正极单向导通隔离电路与电源输入负极依次连接形成回路，所述MCU主控分别与电源输入正极、充电控制电路、充电电源检测电路、正极单向导通隔离电路、负极单节电池充电电路与电源输入负极连接，其中正极单节电池充电电路和负极单节电池充电电路均与串联电池组连接，串联电池组的正负极均与单向导通隔离电路连接。

进一步地，所述充电控制电路与电源输入正极连接，负载单向导通隔离电路与电源输入负极连接。

本实用新型的技术效果和优点：

1.充电电流大，且不会影响电池。

2.本专利因能单独独立，为电量低的电池进行大电流充电。所以在单节电池串联成电池组时，每节电池不必筛选匹配，只要是同一规格合格电池即可。

3.本专利电池因不必筛选匹配，所以对电池要求低，且减少筛选匹配的人力物力，降低生产难度，总体成本降低。

4.本专利因能单独独立，为电量低的电池进行大电流充电。所以即使电池组中出现某一节电量低，充电时也能及时均衡回来，这样电池组无论使用时间多长，充电后电量都能保证是一致的。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2-3为两节电池串联电池组均衡部分电路；

图4-5为三节电池串联电池组均衡部分电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1所示的一种可进行单节充电和多节充电的锂电池均衡电路，包括充电控制电路、充电电源检测电路、正极单向导通隔离电路、电源输入负极和MCU主控，所述充电控制电路、充电电源检测电路、正极单向导通隔离电路与电源输入负极依次连接形成回路，所述MCU主控分别与电源输入正极、充电控制电路、充电电源检测电路、正极单向导通隔离电路、负极单节电池充电电路与电源输入负极连接，其中正极单节电池充电电路和负极单节电池充电电路均与串联电池组连接，串联电池组的正负极均与单向导通隔离电路连接，所述充电控制电路与电源输入正极连接，负载单向导通隔离电路与电源输入负极连接。

工作原理：

外接充电器从“电源输入正极”接入，通过“充电控制电路”与“充电电流检测电路”来检测与控制电流大小，通过“正极单向导通隔离电路”进入“串联电池组”，通过“负极单向导通隔离电路”到“电源输入负极”与外接电源形成回路。

当MCU检测到某节电池电量低时，将会开通“正极单节电池充电电路”或“负极单节电池充电电路”对电池组内单节电池充电。因电池组正负极均有“单向导通隔离电路”，所以在“负极单向导通隔离电路”前端开通“正极单节电池充电电路”。或在“负极单向导通隔离电路”后端接通“负极单节电池充电电路”，不会对电池组产生影响。

本专利配合单片机可实现两节或两节以上的多节锂电串联充放电，充电时串联中的任意一节电池出现电量低时，可单独独立为此节电量低的电池充电，其它节电池停止充电，且充电电流大小不会改变，也可任意设定；不会影响电池内阻，不会影响电池放电使用。

下面以两节电池串联为例，阐述电池组均衡部分电路：

正常状态下充电：如图2，电流从VIN+流过Q1→L1→R1→D2→电池组 (BAT1、BAT2)→D3回到VIN-形成回路完成充电，其中Q1通过MCU内的PWM 信号来控制电流大小，MCU通过检测R1两端的电压来判断电流大小。

当电池组内某一节电量低时，均衡电路如图3：B1为高电平开通三极管Q3，Q3集电极将MOS管Q2栅极电压拉低，使Q2导通。电流从VIN+流过Q1 →L1→R1→Q2→D4→BAT1→D3回到VIN-形成回路完成对BAT1单节电池的充电。此时BAT2未有电流流过停止充电。

如图2：B2为低电平三极管Q5关闭，Q5集电极呈高阻态，拉不低MOS管 Q4栅极电压。使Q4导通。电流从VIN+流过Q1→L1→R1→D2→BAT2→D5→Q4 回到VIN-形成回路完成对BAT2单节充电。此时BAT1未有电流流过停止充电。

下面以三节电池串联为例，阐述电池组均衡部分电路：

正常状态下充电：如图4，电流从VIN+流过Q1→L1→R1→D2→电池组 (BAT1、BAT2、BAT3)→D3回到VIN-形成回路完成充电，其中Q1通过MCU 内的PWM信号来控制电流大小，MCU通过检测R1两端的电压来判断电流大小。

当电池组内某一节电池电压低时，均衡电路如图5：B1为高电平开通三极管Q7，Q7集电极将MOS管Q6栅极电压拉低，使Q6导通。电流从VIN+流过 Q1→L1→R1→Q6→D6→BAT1→D3回到VIN-形成回路完成对BAT1单节电池的充电。此时BAT2、BAT3未有电流流过停止充电。

如图5：B2为低电平三极管Q9关闭，Q9集电极呈高阻态，拉不低MOS管 Q8栅极电压及三极管Q3基极电压。使三极管Q3与MOS管Q8导通。三极管 Q3开通后集电极将MOS管Q2栅极电压拉低，使Q2也导通。电流从VIN+流过 Q1→L1→R1→Q2→D4→BAT2→D7→Q8回到VIN-形成回路完成对BAT2单节电池的充电。此时BAT1、BAT3未有电流流过停止充电。

如图5：B3为低电平三极管Q5关闭，Q5集电极呈高阻态，拉不低MOS管 Q4栅极电压。使Q4导通。电流从VIN+流过Q1→L1→R1→D2→BAT3→D5→Q4 回到VIN-形成回路完成对BAT3单节充电。此时BAT1、BAT2未有电流流过停止充电。

备注:每增加一节电池，相应的需增加开关电路即可完成对电池的单节均衡。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。