[發(fā)明專利]一種鋰離子電池組電壓均衡電路

無效

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• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN102938574A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設計）人: 謝亞平
• 申請（專利權）人: 謝亞平
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于電路控制技術領域，涉及一種電動工具內部電路，尤其涉及一種鋰離子電池組電壓均衡電路。

背景技術

目前在各種機械行業(yè)中、建筑業(yè)和家具制造業(yè)中，小型電動工具因具有體積小巧、操作靈活等優(yōu)點已應用非常廣泛，現(xiàn)有的小型電動工具已大多采用鋰離子電池作為主要電源，鋰離子電池對充放電要求很高，當過充、過放、過電流及短路等情況發(fā)生時，鋰離子電池壓力與熱量大量增加，容易產生火花、燃燒甚至爆炸，另外當對一組鋰離子電池充放電時，考慮到各個單體電池的不一致性，造成單體電池電壓偏差的主要原因一方面是單體電池存在差異，另一方面測量的電子電路消耗所造成的，經多次充放電以后，各單體電池之間的容量之差越來越大，最終會造成單體電池的過早損壞。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的現(xiàn)狀，而提供一種鋰離子電池組電壓均衡電路，使串聯(lián)在一起的電池組在充放電的過程中保持電壓均衡一致，延長了鋰離子電池組的使用壽命，從而確保安全性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種鋰離子電池組電壓均衡電路，其特征在于，包括串聯(lián)接在一起的若干個電池芯組BT1～BT5、檢測比較器U1A、功率開關三極管Q1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5以及電阻R6，所述的電池BT5的正極分別與功率開關三極管Q1的發(fā)射極、電阻R1以及電阻R3的一端連接，所述的電池BT1的負極接地，另一端連接在電池芯組BT1～BT5之間，所述的電阻R3和電阻R4串聯(lián)連接，且電阻R4的一端接地，檢測比較器U1A的負極輸入端連接在電阻R3和電阻R4之間，所述的電阻R6一端與功率開關三極管Q1的集電極連接，電阻R1與電阻R2串接連接后分別連接到電阻R6的另一端和電池芯組BT1～BT5之間，檢測比較器U1A的正極輸入端連接在電阻R1和電阻R2之間，電阻R5串聯(lián)連接在檢測比較器U1A的輸出端與功率開關三極管Q1的基極之間。

為優(yōu)化上述方案采取的措施具體包括：

在上述的一種鋰離子電池組電壓均衡電路中，所述的電阻R5與檢測比較器U1A的輸出端之間還串聯(lián)連接有用于穩(wěn)壓二極管D1。

在上述的一種鋰離子電池組電壓均衡電路中，本電路按以下方法進行電壓均衡化處理：首先實時檢測各單體電池芯組電壓并進行比較，當其中一個電池BT5的電壓高于其它平均電池芯組電壓時，這時檢測比較器U1A負極輸入端電壓高于檢測比較器U1A正極輸入端電壓，使檢測比較器U1A輸出端輸出低電平，功率開關三極管Q1導通，就將電池BT5電壓進行分流，直到電池BT5的電壓與其它電芯電壓相同時，檢測比較器U1A的負極輸入端和正極輸入端電壓相等，功率開關三極管Q1關閉，均衡停止。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于均衡電路工作在具有負反饋特性的閉環(huán)狀態(tài)，所有單體電池芯組電壓在均衡電路的作用下趨向平均電池電壓，使串聯(lián)在一起的電池芯組在充放電的過程中保持電壓均衡一致，延長了鋰離子電池芯組的使用壽命，從而確保安全性和穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本鋰離子電池組電壓均衡電路的原理圖。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

如圖1所示，本鋰離子電池組電壓均衡電路，用于電動工具內部的鋰離子電池組中，圖1中只給出了一只單體電池的均衡電路，其它各單體電池也配備相同的均衡電路，主要包括串聯(lián)接在一起的若干個電池芯組BT1～BT5、檢測比較器U1A、功率開關三極管Q1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5以及電阻R6，所述的電池BT5的正極分別與功率開關三極管Q1的發(fā)射極、電阻R1以及電阻R3的一端連接，所述的電池BT1的負極接地，另一端連接在電池芯組BT1～BT5之間，所述的電阻R3和電阻R4串聯(lián)連接，且電阻R4的一端接地，檢測比較器U1A的負極輸入端連接在電阻R3和電阻R4之間，所述的電阻R6一端與功率開關三極管Q1的集電極連接，電阻R1與電阻R2串接連接后分別連接到電阻R6的另一端和電池芯組BT1～BT5之間，檢測比較器U1A的正極輸入端連接在電阻R1和電阻R2之間，電阻R5串聯(lián)連接在檢測比較器U1A的輸出端與功率開關三極管Q1的基極之間；電阻R5的阻值為1K。

為了防止均衡電路在電池組放電時工作，電阻R5與檢測比較器U1A的輸出端之間還串聯(lián)連接有用于穩(wěn)壓二極管D1，這樣在電池放電時，電池電壓較低而失去分流回路。