一種用于多節電池的充放電保護電路制造技術

本發明專利技術涉及一種用于多節電池的充放電保護電路，該充放電保護電路包括電池、處理裝置、功率管和控制管；其中，多個所述電池串聯連接，每個電池通過相對應的功率管與處理裝置連接，所述處理裝置用于根據電池的充/放電狀態數據來控制功率管的打開或關閉；所述處理裝置還連接控制管，該控制管用于控制該充放電保護電路的充電或放電通路的通斷。本發明專利技術的充放電保護電路采用內部電池電平接觸檢測方法，在一個或多個電池出現異常時，可以準確及時地判斷電池本身的狀態并立即發出報警信號，從而斷開相應的電池或對其進行短路以使該保護電路繼續工作。

A charge and discharge protection circuit for multiple batteries

【技術實現步驟摘要】
一種用于多節電池的充放電保護電路
本專利技術涉及電子電路
，尤其涉及一種用于多節電池的充放電保護電路。
技術介紹
隨著智能家居及物聯網的飛速發展，移動供電的場合越來越多，如智能機器人系列設備、無人機系列設備等，這些設備里都裝有用于供電的多節電池，這些電池為各應用設備提供足夠的能量；另外，當下流行的電動工具中也存在移動供電裝置，例如在電動自行車中配備有移動電源，該移動電源全部采用的是多節電池。但是與之相匹配的電池保護電路的核心技術，卻掌握在TI及少數幾家國外公司手里，國內的幾家公司研發的多節電池保護電路，只停留在充電檢測、過沖及過放檢測，而沒有對串聯電池存在異常時進行保護，當串聯的多節電池出現異常時，如其中一節電池因外部原因導致接觸不良，就會出現串聯通路斷開，整個系統供電截止；如果是無人機，就會出現墜機；如果是電動車就會出現瞬間截止現象，給用戶造成非常大的危險。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供一種用于多節電池的充放電保護電路，該充放電保護電路采用內部電池電平接觸檢測，及時判斷電池本身的狀態及與多節電池保護系統接觸狀態，從而及時地作出應急響應，使該保護電路可以繼續工作，同時還可以發出報警信號，以供用戶及時修正。本專利技術的技術方案是：本專利技術實施例提供了一種用于多節電池的充放電保護電路，該充放電保護電路包括電池、處理裝置、功率管和控制管；其中，多個所述電池串聯連接，每個電池通過相對應的功率管與處理裝置連接，所述處理裝置用于根據電池的充/放電狀態數據來控制功率管的打開或關閉；所述處理裝置還連接控制管，該控制管用于控制該充放電保護電路的充電或放電通路的通斷。進一步的，所述處理裝置包括電壓控制裝置和電平解析裝置；其中，該電壓控制裝置用于檢測每個電池的充/放電狀態數據，以判斷電池是否出現異常；電平解析裝置分別與電壓控制裝置和功率管連接，用于通過功率管來控制所述電壓控制裝置的輸出信號。進一步的，在所述電池處于充電模式時：若所述電池中的某一個電池出現異常，則電壓控制裝置控制與該電池相對應的功率管打開，同時為其它電池繼續充電。進一步的，在所述電池處于充電模式時：若所述電池中的某一個電池充電時的初始電壓大于其它電池充電時的初始電壓，則電壓控制裝置打開與該電池相對應的功率管，并對該電池短路；若所述電池中的某一個電池的電平在預設的時間范圍內未增大，則電壓控制裝置判定該電池為死電池，則電壓控制裝置打開與該電池相對應的功率管，并將判定信號通過功率管發送至電平解析裝置。進一步的，所述處理裝置還用于檢測每個電池兩端的電壓，并計算各個電池兩端的電壓之間的差值，若該差值高于預設的電壓閾值時，則判定所述電池為不同類電池。進一步的，所述處理裝置還用于檢測每個電池兩端的電壓，并計算各個電池兩端的電壓之間的差值，若各個電池兩端的電壓之間的差值均小于預設的差值閾值，則所述處理裝置判斷所述電池處于充電模式。進一步的，所述保護電路還包括電阻器，電阻器分別連接電池和控制管，該電阻器用于采樣該保護電路中的電流。進一步的，在所述電池處于放電模式時：當電阻器采樣的電流超過預設的電流閾值時,所述處理裝置啟動過流保護并關閉該保護電路的放電通路。進一步的，在所述電池處于放電模式時：若電壓控制裝置檢測到所述電池的電壓均達到為預設的電壓閾值時，控制管關斷該保護電路的放電通路；若所述電池中的某一個電池放電后的電壓達到預設的電壓閾值時，且其它電池的電壓高于預設的電壓閾值時，則電壓控制裝置打開功率管并將該電池的通路進行短路；若所述電池當中的某一個電池出現異常時，則電壓控制裝置打開功率管并將該電池的通路短路。進一步的，所述電壓控制裝置包括比較器和電平處理器；其中，所述比較器連接電池和處理裝置的一個引腳，該比較器用于比較處理裝置的引腳與基準電壓的電平值；所述電平處理器用于比較處理裝置的不同引腳之間的電平值，并將比較結果發送至電平解析裝置。本專利技術的一種用于多節電池的充放電保護電路采用內部電池電平接觸檢測方法，在一節或多節電池出現異常時，可以準確及時地判斷電池本身的狀態及電池與保護系統的接觸狀態，該多節電池保護電路可以立即做出應急響應，如斷開相應的電池或對其進行短路等可以使該保護電路繼續工作；并且通過電平解析裝置向外部的MCU控制模塊發出報警信號以便于供用戶及時維修和處理。附圖說明圖1為根據本專利技術實施例提供的一種用于多節電池的充放電保護電路的示意性結構圖；圖2為本專利技術實施例提供的處理裝置的結構示意圖；圖3為本專利技術實施例提供的第一電壓控制裝置的電路示意圖；圖4為本專利技術實施例提供的控制管的電路示意圖。其中，處理裝置-100，第一電壓控制裝置-110，第二電壓控制裝置-120，第三電壓控制裝置-130，電平解析裝置-140；第一比較器-111；第二比較器-112第一電池-210、第二電池-220、第三電池-230；第一功率管-N1、第二功率管-N2、第三功率管-N3、第四功率管-N4、第五功率管-N5；電阻器-300，控制管-400。具體實施方式下面結合附圖所示的各實施方式對本專利技術進行詳細說明，但應當說明的是，這些實施方式并非對本專利技術的限制，本領域普通技術人員根據這些實施方式所作的功能、方法、或者結構上的等效變換或替代，均屬于本專利技術的保護范圍之內。在本說明書以及權利要求書中使用了某些詞匯來指稱特定的組件，而所屬領域中具有通常知識者應可理解。硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個組件，本說明書與后續的申請專利范圍并不以名稱的差異作為區分組件的方式，而是以組件在功能上的差異作為區分的準則。在通篇說明書以及權利要求書中所提到的“包括”為一開放式的用語，故應解釋成“包括有但不限定于”，此外，“耦接”一詞在此是包含任何直接與間接的電性連接手段。因此，若文中描述第一回路耦接于第二回路，則代表所述的第一回路可以直接電性連接在所述的第二回路，或通過其它電阻等元器件間接地連接至所述的第二回路等等。本實施例提供一種用于多節電池的充放電保護電路，該充放電保護電路包括電池、處理裝置、功率管和控制管；其中，多個所述電池串聯連接，每個電池通過相對應的功率管與處理裝置連接，所述處理裝置用于根據電池的充/放電狀態數據來控制功率管的打開或關閉；所述處理裝置還連接控制管，該控制管用于控制該充放電保護電路的充電或放電通路的通斷。具體的，請參見圖1，圖1為根據本專利技術實施例提供的一種用于多節電池的充放電保護電路的示意性結構圖；該多節電池保護電路包括處理裝置100，第一電池210、第二電池220、第三電池230，第一功率管N1、第二功率管N2、第三功率管N3、電阻器300和控制管400；其中，所述第一電池210、第二電池220和第三電池230串聯連接；第一電池210的正極分別與第一功率管N1的源本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于多節電池的充放電保護電路，其特征在于：該充放電保護電路包括電池、處理裝置、功率管和控制管；/n其中，多個所述電池串聯連接，每個電池通過相對應的功率管與處理裝置連接，所述處理裝置用于根據電池的充/放電狀態數據來控制功率管的打開或關閉；/n所述處理裝置還連接控制管，該控制管用于控制該充放電保護電路的充電或放電通路的通斷。/n

【技術特征摘要】
1.一種用于多節電池的充放電保護電路，其特征在于：該充放電保護電路包括電池、處理裝置、功率管和控制管；
其中，多個所述電池串聯連接，每個電池通過相對應的功率管與處理裝置連接，所述處理裝置用于根據電池的充/放電狀態數據來控制功率管的打開或關閉；
所述處理裝置還連接控制管，該控制管用于控制該充放電保護電路的充電或放電通路的通斷。


2.根據權利要求1所述的充放電保護電路，其特征在于，所述處理裝置包括電壓控制裝置和電平解析裝置；
其中，該電壓控制裝置用于檢測每個電池的充/放電狀態數據，以判斷電池是否出現異常；
電平解析裝置分別與電壓控制裝置和功率管連接，用于通過功率管來控制所述電壓控制裝置的輸出信號。


3.根據權利要求2所述的充放電保護電路，其特征在于，在所述電池處于充電模式時：
若所述電池中的某一個電池出現異常，則電壓控制裝置控制與該電池相對應的功率管打開，同時為其它電池繼續充電。


4.根據權利要求3所述的充放電保護電路，其特征在于，在所述電池處于充電模式時：
若所述電池中的某一個電池充電時的初始電壓大于其它電池充電時的初始電壓，則電壓控制裝置打開與該電池相對應的功率管，并對該電池短路；
若所述電池中的某一個電池的電平在預設的時間范圍內未增大，則電壓控制裝置判定該電池為死電池，則電壓控制裝置打開與該電池相對應的功率管，并將判定信號通過功率管發送至電平解析裝置。


5.根據權利要求1所述的充放電保護電路，其特征在于，所述處理裝置還用于檢測每個電池兩端的電壓，并計算各個電池兩端的電壓之間的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王海兵，
申請(專利權)人：無錫友達電子有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32