专利名称：一种锂离子电池组电压均衡电路的制作方法
技术领域：
本发明属于电路控制技术领域，涉及一种电动工具内部电路，尤其涉及一种锂离子电池组电压均衡电路。
背景技术：
目前在各种机械行业中、建筑业和家具制造业中，小型电动工具因具有体积小巧、操作灵活等优点已应用非常广泛，现有的小型电动工具已大多采用锂离子电池作为主要电源，锂离子电池对充放电要求很高，当过充、过放、过电流及短路等情况发生时，锂离子电池压力与热量大量增加，容易产生火花、燃烧甚至爆炸，另外当对一组锂离子电池充放电时，考虑到各个单体电池的不一致性，造成单体电池电压偏差的主要原因一方面是单体电池存在差异，另一方面测量的电子电路消耗所造成的，经多次充放电以后，各单体电池之间的容
量之差越来越大，最终会造成单体电池的过早损坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，而提供一种锂离子电池组电压均衡电路，使串联在一起的电池组在充放电的过程中保持电压均衡一致，延长了锂离子电池组的使用寿命，从而确保安全性和稳定性。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种锂离子电池组电压均衡电路，其特征在于，包括串联接在一起的若干个电池芯组BTl BT5、检测比较器U1A、功率开关三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及电阻R6，所述的电池BT5的正极分别与功率开关三极管Ql的发射极、电阻Rl以及电阻R3的一端连接，所述的电池BTl的负极接地，另一端连接在电池芯组BTI BT5之间，所述的电阻R3和电阻R4串联连接，且电阻R4的一端接地，检测比较器UlA的负极输入端连接在电阻R3和电阻R4之间，所述的电阻R6 —端与功率开关三极管Ql的集电极连接，电阻Rl与电阻R2串接连接后分别连接到电阻R6的另一端和电池芯组BTl BT5之间，检测比较器UlA的正极输入端连接在电阻Rl和电阻R2之间，电阻R5串联连接在检测比较器UlA的输出端与功率开关三极管Ql的基极之间。为优化上述方案采取的措施具体包括在上述的一种锂离子电池组电压均衡电路中，所述的电阻R5与检测比较器UlA的输出端之间还串联连接有用于稳压二极管DI。在上述的一种锂离子电池组电压均衡电路中，本电路按以下方法进行电压均衡化处理首先实时检测各单体电池芯组电压并进行比较，当其中一个电池BT5的电压高于其它平均电池芯组电压时，这时检测比较器UlA负极输入端电压高于检测比较器UlA正极输入端电压，使检测比较器UlA输出端输出低电平，功率开关三极管Ql导通，就将电池BT5电压进行分流，直到电池BT5的电压与其它电芯电压相同时，检测比较器UlA的负极输入端和正极输入端电压相等，功率开关三极管Ql关闭，均衡停止。
与现有技术相比，本发明的优点在于均衡电路工作在具有负反馈特性的闭环状态，所有单体电池芯组电压在均衡电路的作用下趋向平均电池电压，使串联在一起的电池芯组在充放电的过程中保持电压均衡一致，延长了锂离子电池芯组的使用寿命，从而确保安全性和稳定性。
图I是本锂离子电池组电压均衡电路的原理图。
具体实施例方式以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。如图I所示，本锂离子电池组电压均衡电路，用于电动工具内部的锂离子电池组 中，图I中只给出了一只单体电池的均衡电路，其它各单体电池也配备相同的均衡电路，主要包括串联接在一起的若干个电池芯组BTl BT5、检测比较器U1A、功率开关三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及电阻R6，所述的电池BT5的正极分别与功率开关三极管Ql的发射极、电阻Rl以及电阻R3的一端连接，所述的电池BTl的负极接地，另一端连接在电池芯组BTl BT5之间，所述的电阻R3和电阻R4串联连接，且电阻R4的一端接地，检测比较器UlA的负极输入端连接在电阻R3和电阻R4之间，所述的电阻R6 —端与功率开关三极管Ql的集电极连接，电阻Rl与电阻R2串接连接后分别连接到电阻R6的另一端和电池芯组BTl BT5之间，检测比较器UlA的正极输入端连接在电阻Rl和电阻R2之间，电阻R5串联连接在检测比较器UlA的输出端与功率开关三极管Ql的基极之间；电阻R5的阻值为IK。为了防止均衡电路在电池组放电时工作，电阻R5与检测比较器UlA的输出端之间还串联连接有用于稳压二极管D1，这样在电池放电时，电池电压较低而失去分流回路。本锂离子电池组电压均衡电路初看起来是开环控制，实际上由于电池内阻的作用，均衡电路工作在具有负反馈特性的闭环状态，工作时按以下方法进行电压均衡控制，首先实时检测各单体电池芯组电压并进行比较，当其中一个电池BT5的电压高于其它平均电池芯组电压时，这时检测比较器UlA负极输入端电压高于检测比较器UlA正极输入端电压，使检测比较器UlA输出端输出低电平，功率开关三极管Ql导通，就将电池BT5电压进行分流，直到电池BT5的电压与其它电芯电压相同时，检测比较器UlA的负极输入端和正极输入端电压相等，功率开关三极管Ql关闭，均衡停止，因此，所有单体电池芯组电压在均衡电路的作用下趋向平均电池电压。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。
权利要求
1.一种锂离子电池组电压均衡电路，其特征在于，包括串联接在一起的若干个电池芯组BTl BT5、检测比较器U1A、功率开关三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及电阻R6，所述的电池BT5的正极分别与功率开关三极管Ql的发射极、电阻Rl以及电阻R3的一端连接，所述的电池BTl的负极接地，另一端连接在电池芯组BTl BT5之间，所述的电阻R3和电阻R4串联连接，且电阻R4的一端接地，检测比较器UlA的负极输入端连接在电阻R3和电阻R4之间，所述的电阻R6 —端与功率开关三极管Ql的集电极连接，电阻Rl与电阻R2串接连接后分别连接到电阻R6的另一端和电池芯组BTl BT5之间，检测比较器UlA的正极输入端连接在电阻Rl和电阻R2之间，电阻R5串联连接在检测比较器UlA的输出端与功率开关三极管Ql的基极之间。
2.根据权利要求I所述的一种锂离子电池组电压均衡电路，其特征在于，所述的电阻R5与检测比较器UlA的输出端之间还串联连接有用于稳压二极管D1。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池组电压均衡电路，其特征在于，本电路按以下方法进行电压均衡化处理首先实时检测各单体电池芯组电压并进行比较，当其中一个电池BT5的电压高于其它平均电池芯组电压时，这时检测比较器UlA负极输入端电压高于检测比较器UlA正极输入端电压，使检测比较器UlA输出端输出低电平，功率开关三极管Ql导通，就将电池BT5电压进行分流，直到电池BT5的电压与其它电芯电压相同时，检测比较器UlA的负极输入端和正极输入端电压相等，功率开关三极管Ql关闭，均衡停止。
全文摘要
本发明属于电路控制技术领域，提供了一种锂离子电池组电压均衡电路，包括串联接在一起的若干个电池芯组BT1～BT5、检测比较器U1A、功率开关三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6以及稳压二极管D1组成的电路，通过检测比较器检测电压使功率开关三极管Q1导通或截止实现电压分流达到趋向平均电池电压。本发明的优点在于均衡电路工作在具有负反馈特性的闭环状态，所有单体电池芯组电压在均衡电路的作用下趋向平均电池电压，使串联在一起的电池芯组在充放电的过程中保持电压均衡一致，延长了锂离子电池芯组的使用寿命，从而确保安全性和稳定性。
文档编号H02J7/00GK102938574SQ20121046809
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年11月9日
发明者谢亚平 申请人:谢亚平