[發明專利]鋰電池的平衡保護電路

有效

• 申請號: 201410388950.6
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104158155B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 黃國文;楊圣峯;何鵬;彭建普
• 申請（專利權）人: 廣西卓能新能源科技有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18;H02J7/00
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙)44288
• 代理人: 李悅,齊文劍

1.鋰電池的平衡保護電路，所述鋰電池的數量至少為二個，且所有鋰電池串聯連接，其特征在于，所述平衡保護電路包括：均與所述鋰電池的數量相同且與所述鋰電池一一對應連接的采樣電路、平衡電路、欠壓保護電路、比較電路和驅動電路、一第一基準電壓、一第二基準電壓、一電源電壓和一狀態輸出電路；

所述采樣電路，用于獲取對應的鋰電池的采樣電池電壓；

所述欠壓保護電路，用于判斷對應的鋰電池的采樣電池電壓是否大于所述第一基準電壓，若是，則與對應的平衡電路斷開連接，若否，則控制對應的平衡電路中的鋰電池的正極與負極斷開連接；

所述比較電路，用于將第一基準電壓和第二基準電壓分別與對應的鋰電池的采樣電池電壓進行比對，并輸出一第一電平信號；

所述狀態輸出電路，用于根據所有比較電路輸出的第一電平信號，輸出一第二電平信號；

所述驅動電路，用于根據第二電平信號和對應的第一電平信號，判斷是否向對應的平衡電路輸出驅動信號；

所述平衡電路，用于根據對應的驅動信號，控制對應的鋰電池的正極與負極連接，以使對對應的鋰電池進行放電處理；

所述電源電壓，用于為采樣電路、欠壓保護電路、比較電路和狀態輸出電路提供工作電壓。

2.鋰電池的平衡保護電路，所述鋰電池的數量至少為二個，且所有鋰電池串聯連接，其特征在于，所述平衡保護電路包括：均與所述鋰電池的數量相同且與所述鋰電池一一對應連接的采樣電路、平衡電路和欠壓保護電路、至少一個初級控制比較電路、一末級控制比較電路、一基準電壓輸出電路和一電源電壓；

至少一個初級控制比較電路分別記為第1級控制比較電路、第2級控制比較電路、……、第N級控制比較電路，N≥1且為自然數；所述初級控制比較電路包括初級比較電路、初級第一狀態輸出電路、初級第二狀態輸出電路、初級控制電路和初級驅動電路；其中，第1級控制比較電路由所述電源電壓提供工作電壓；

末級控制比較電路包括末級比較電路、末級狀態輸出電路和末級驅動電路；

初級比較電路、初級驅動電路、末級比較電路和末級驅動電路的數量均與鋰電池的數量相同并且分別與鋰電池一一對應連接；

所述基準電壓輸出電路，用于輸出(N+2)個基準電壓，所述(N+2)個基準電壓分別記為第1基準電壓、第2基準電壓、……、第N+2基準電壓；第1基準電壓<第2基準電壓<……<第N+2基準電壓；

所述采樣電路，用于獲取對應的鋰電池的采樣電池電壓；

所述欠壓保護電路，用于判斷對應的鋰電池的采樣電池電壓是否大于所述第1基準電壓，若是，則與對應的平衡電路斷開連接，若否，則控制對應的平衡電路中的鋰電池的正極與負極斷開連接；

所述至少一個初級控制比較電路依次用于根據對應的鋰電池的采樣電池電壓，判斷是否控制對應的平衡電路對對應的鋰電池進行放電處理，具體如下：

所述第1級控制比較電路，用于通過其初級比較電路將第1基準電壓和第2基準電壓分別與對應的鋰電池的采樣電池電壓進行比對，并輸出一第11初級電平信號；通過其初級第一狀態輸出電路根據所有第11初級電平信號輸出一第12初級電平信號；通過其初級第二狀態輸出電路根據所有第11初級電平信號輸出一第13初級電平信號；通過其初級控制電路根據第12初級電平信號和第13初級電平信號判斷是否向對應的初級驅動電路輸出第11初級驅動信號，以及判斷是否向第2級控制比較電路提供工作電壓；通過其初級驅動電路根據第11初級驅動信號和第11初級電平信號，判斷是否向對應的平衡電路輸出第12初級驅動信號；

所述第2級控制比較電路，用于通過其初級比較電路將第2基準電壓和第3基準電壓分別與對應的鋰電池的采樣電池電壓進行比對，并輸出一第21初級電平信號；通過其初級第一狀態輸出電路根據所有第21初級電平信號輸出一第22初級電平信號；通過其初級第二狀態輸出電路根據所有第21初級電平信號輸出一第23初級電平信號；通過其初級控制電路根據第22初級電平信號和第23初級電平信號判斷是否向對應的初級驅動電路輸出第21初級驅動信號，以及判斷是否向第3級控制比較電路提供工作電壓；通過其初級驅動電路根據第21初級驅動信號和第21初級電平信號，判斷是否向對應的平衡電路輸出第22初級驅動信號；

……；

所述第N級控制比較電路，用于通過其初級比較電路將第N基準電壓和第N+1基準電壓分別與對應的鋰電池的采樣電池電壓進行比對，并輸出一第N1初級電平信號；通過其初級第一狀態輸出電路根據所有第N1初級電平信號輸出一第N2初級電平信號；通過其初級第二狀態輸出電路根據所有第N1初級電平信號輸出一第N3初級電平信號；通過其初級控制電路根據第N2初級電平信號和第N3初級電平信號判斷是否向對應的初級驅動電路輸出第N1初級驅動信號，以及判斷是否向末級控制比較電路提供工作電壓；通過其初級驅動電路根據第N1初級驅動信號和第N1初級電平信號，判斷是否向對應的平衡電路輸出第N2初級驅動信號；

所述末級控制比較電路，用于通過其末級比較電路將第N+1基準電壓和第N+2基準電壓分別與對應的鋰電池的采樣電池電壓進行比對，并輸出一第一末級電平信號；通過其末級狀態輸出電路根據所有第一末級電平信號輸出一第二末級電平信號；通過其末級驅動電路根據第二末級電平信號和對應的第一末級電平信號判斷是否向對應的平衡電路輸出末級驅動信號；

所述平衡電路，用于根據對應的第12初級驅動信號或第22初級驅動信號或第N2初級驅動信號或末級驅動信號，控制對應的鋰電池的正極與負極連接，以使對對應的鋰電池進行放電處理；

所述電源電壓，用于為采樣電路和欠壓保護電路提供工作電壓。