動力鋰電池容量檢測電路的製作方法

2023-09-22 05:33:55 2

專利名稱：動力鋰電池容量檢測電路的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於鋰電池電量檢測領域，涉及一種動力鋰電池容量檢測電路，應用 於電動自行車、電動摩託車、UPS等領域。
背景技術：
隨著鋰離子動力電池的技術不斷成熟，鋰電池通過串並聯組合成不同電壓與容量 的電池組，現已完全可應用在大功率各種負載上。目前應用最多的是電動自行車，電動摩託 車，UPS等產品。圖1是本實用新型現有技術電路圖，此背景技術是原來應用於筆記本的鋰電池精 確容量測量，使用的鋰電池的節數為2、節串聯，容量檢測範圍較小。該鋰電池電量檢測電路如圖1，由IC1、IC2、R1、R2 R9等器件組成，IC1通過R2 R9完成每節鋰電池B1、B2、B3、B4的電壓檢測，最多4節，其中R6與R2對B1分壓來測量B1 的電池電壓，R2與R6的取值比例式為R6 = 7*R2，AD1檢測到B1的8分之1的電壓值；R7 與R3對B2分壓來測量B2的電池電壓，R3與R7的取值比例式為R7 = 7*R3，AD2檢測到B2 的8分之1的電壓值；R8與R4對B3分壓來測量B3的電池電壓，R4與R8的取值比例式為 R8 = 15*R4，AD3檢測到B3的16分之1的電壓值；R9與R5對B4分壓來測量B4的電池電 壓，R5與R9的取值比例式為R9 = 15*R5，AD4檢測到B4的16分之1的電壓值；檢測電壓 的目的是IC1需要判斷電芯是否充滿與放空；IC1為TI公司的BQ2060A型號，IC2用來儲存 電池的相關信息，常用AT24C02器件。IC1檢測每節電池電壓可做到鋰電池過壓、欠壓保護 功能。IC1同時通過R1可以測量到充入與放出的電流值，IC1內置電量計量電路，可做到 電流與時間的積分，完成鋰電池的庫侖計算，從而可精確地測量4節鋰電池的電量值變化。這種電量測量電路只能固定測量2到4節鋰電池，不能測量到更多節數的鋰電池 組的容量。用戶在使用此類多節數的鋰電池組就不能隨時了解電池的容量信息，造成用戶 使用很不便利。

實用新型內容本實用新型要解決技術問題是提供一種動力鋰電池容量檢測電路，該電路能克服 現有電池容量檢測電路的缺點，檢測多節電池的容量。本實用新型為解決上述技術問題所採用的技術方案是一種動力鋰電池容量檢測電路，包括多節鋰電池串聯組成的鋰電池組、電池電量 監測計和數據存儲器件；所述的電池電量監測計內置電壓檢測電路、雙向電流檢測電路、電 路計量電路和邏輯控制電路及通信模塊；所述的鋰電池組的正極端接電源正極，鋰電池組 的負極端與電源負極之間串聯有第一電阻，第一電阻的兩端還接入電池電量監測計的雙向 電流檢測電路中；在所述的鋰電池組中的任一節需檢測的鋰電池的正極端接第二電阻，第 二電阻的另一端接電池電量監測計的電壓檢測電路的輸入端與第三電阻的一端，第三電阻
3的另一端接鋰電池組的負極端，其特徵在於所述的鋰電池組由多於4節的鋰電池串聯組 成，所述的電池電量監測計IC1正極電源輸入端通過降壓穩壓電路與電源正極端連接。所述的電池電量監測計為TI公司的BQ2060A器件。所述的數據存儲器件為AT24C02器件。本實用新型的有益效果本動力鋰電池容量檢測電路由於直接檢測電池組兩端的電壓，該電壓為電池組的 總電壓，並對該電壓進行監控，從而可以整體上對該動力鋰電池容量檢測電路進行監測，可 以應用於更多串數的鋰電池的場合。通過調整分壓電路的電阻參數，本動力鋰電池容量檢測電路在更多串的電池組形 成的高電壓下能正常工作。

圖1為現有電量檢測電量的電路原理圖。圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。實施例1 如圖2所示，一種動力鋰電池容量檢測電路，包括多節鋰電池串聯組成的鋰電池 組、電池電量監測計IC1和數據存儲器件IC2 ；所述的電池電量監測計IC1內置電壓檢測電 路、雙向電流檢測電路、電路計量電路和邏輯控制電路及通信模塊；所述的鋰電池組的正極 端接電源正極，鋰電池組的負極端與電源負極之間串聯有第一電阻R1，第一電阻R1的兩端 還接入電池電量監測計IC1的雙向電流檢測電路中；所述的鋰電池組的正極端如果要檢 測其他電池的電壓，也可以將其他的任一節電池的正極端接第二電阻R3接第二電阻R3， 第二電阻R3的另一端接電池電量監測計IC1的電壓檢測電路的輸入端AD4與第三電阻R2 的一端，第三電阻R2的另一端接鋰電池組的負極端，所述的鋰電池組由多於4節的鋰電池 串聯組成，所述的電池電量監測計IC1正極電源輸入端通過降壓穩壓電路與電源正極端連 接。該電路是在圖1的電路結構的基礎上取消每節的鋰電池電壓測量，只測量鋰電 池組整體總電壓，然後通過R3與R2按一定的比例分壓，只提供整組鋰電池的電壓信號 給IC1。設計R2 = lOOkOhm, R3的取值與鋰電池串聯的數量n有關，其關係如下式R3 = (400*n-100)k0hm(式中n表示電芯串聯節數)。通過分壓電路處理後，IC1就可以支持更 多節數的鋰電池測量，從而判斷電芯是否充滿與放電空，再與電流檢測功能配合，實現電芯 組的容量管理功能。但是IC1的工作也受限於4節以下鋰電池的應用，解決整組電壓的檢 測後，還需要為IC1提供一個合適的工作電壓，為此在B+與VCC之間增加了一路降壓穩壓 電路，為IC1提供VCC，以保證IC1的正常工作。檢測電壓的目的是IC1需要判斷電芯是否 充滿與放空；IC1為TI公司的BQ2060A型號，IC2用來儲存電池的相關信息，常用AT24C02 器件。IC1通過改進檢測總體電壓後，每節的電池電壓不能檢測到，IC1就會失去鋰電池過 壓與欠壓的保護，但是本實用改進新型電路主要用來實現多串鋰電池電量測量，保護部分
4可添加單獨的保護電路來實施。
權利要求一種動力鋰電池容量檢測電路，包括多節鋰電池串聯組成的鋰電池組、電池電量監測計(IC1)和數據存儲器件(IC2)；所述的電池電量監測計(IC1)內置電壓檢測電路、雙向電流檢測電路、電路計量電路和邏輯控制電路及通信模塊；所述的鋰電池組的正極端接電源正極，鋰電池組的負極端與電源負極之間串聯有第一電阻(R1)，第一電阻(R1)的兩端還接入電池電量監測計(IC1)的雙向電流檢測電路中；在所述的鋰電池組中的任一節需檢測的鋰電池的正極端接第二電阻(R3)，第二電阻(R3)的另一端接電池電量監測計(IC1)的電壓檢測電路的輸入端(AD4)與第三電阻(R2)的一端，第三電阻(R2)的另一端接鋰電池組的負極端，其特徵在於所述的鋰電池組由多於4節的鋰電池串聯組成，所述的電池電量監測計(IC1)正極電源輸入端通過降壓穩壓電路與電源正極端連接。
2.根據權利要求1所述的動力鋰電池容量檢測電路，其特徵在於，所述的電池電量監 測計(IC1)為TI公司的BQ2060A器件。
3.根據權利要求1所述的動力鋰電池容量檢測電路，其特徵在於，所述的數據存儲器 件(IC2)為 AT24C02 器件。
專利摘要本實用新型公開了一種動力鋰電池容量檢測電路，包括多節鋰電池串聯組成的鋰電池組、電池電量監測計和數據存儲器件；在所述的鋰電池組中的任一節需檢測的鋰電池的正極端接第二電阻，第二電阻的另一端接電池電量監測計的電壓檢測電路的輸入端與第三電阻的一端，第三電阻的另一端接鋰電池組的負極端，其特徵在於所述的鋰電池組由多於4節的鋰電池串聯組成，所述的電池電量監測計IC1正極電源輸入端通過降壓穩壓電路與電源正極端連接。該電路能克服現有電池容量檢測電路的缺點，檢測多節電池的容量。
文檔編號G01R31/36GK201583635SQ200920262288
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者周元瑞, 楊月全 申請人:深圳市力通威電子科技有限公司