具有多路切換功能的動力鋰電池容量檢測電路的製作方法
2023-05-05 07:07:56
專利名稱：具有多路切換功能的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，涉及大容量動力電池容量檢測電路，應用 於電動自行車、電動摩託車、UPS等領域，具體涉及一種具有多路切換功能的動力鋰電池容 量檢測電路。
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、RN1、R2 R9等器件組成，IC1通過 R2 R9完成每節鋰電池Bl、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RN1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具有多路切換功能的動力鋰電池容量檢 測電路，該電路能檢測多節電池的容量，靈活性強，實現簡單。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具有多路切換功能的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一個電阻，該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；其特徵在於，還包括一個多路選一路切換器和微處理 器，所述的電池組中的每一節鋰電池的正極分別對應一個電阻和多路選一路切換器的一個 輸入端；電池組中的每一節鋰電池的正極端通過一個電阻接入所述多路選一路切換器的一 個輸入端，電池組的負極端接到電池電量監測計的電壓檢測電路的ADO輸入端，所述多路 選一路切換器的輸出端對地接一個分壓電阻，所述多路選一路切換器的輸出端還接電池電 量監測計的電壓檢測電路的AD4輸入端；所述的多路選一路切換器的切換控制端接微處理 器的輸出埠，所述的微處理器與電池電量監測計通信連接。所述的多路選一路切換器輸入端為4、8或16個；所述的微處理器為單片機或 DSP。本實用新型的有益效果本實用新型的核心在於採用的微處理器控制多路切換開關(即多路選一路切換 器)來切換多個輸入信號，從而精確計量電池組的電量，因此，本電路大大擴展了現有電路 的電量測量功能。原來的電路只能檢測2-4節電池的電量，而本電路可以支持15節電池 (如果採用16輸入的多路選一路切換器)。因此，本電路很好的解決了現有電量檢測電路 無法擴展檢測更多節電池的技術難題。該電路還具有靈活性強和實現簡單的特點。
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 一種具有多路切換功能的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一個電阻RN1，該電阻的兩端還 接入電池電量監測計的雙向電流檢測電路中；其特徵在於，還包括一個多路選一路切換器 和微處理器，所述的電池組中的每一節鋰電池的正極分別對應一個電阻和多路選一路切換 器的一個輸入端；電池組中的每一節鋰電池的正極端通過一個電阻接入所述多路選一路切 換器的一個輸入端，電池組的負極端接到電池電量監測計的電壓檢測電路的ADO輸入端， 所述多路選一路切換器的輸出端對地接一個分壓電阻R0，所述多路選一路切換器的輸出端 還接電池電量監測計的電壓檢測電路的AD4輸入端；所述的多路選一路切換器的切換控制 端接微處理器的輸出埠，所述的微處理器與電池電量監測計通信連接。電池組中的n節鋰電池的正極端分別通過RfRn電阻，接入所述多路選一路切換 器的n個輸入端，電池組的負極端接到IC1的ADO輸入端，所述多路選一路切換器的輸出端 對地接一個分壓電阻R0，與每路電池正極端所接電阻RfRn組成分壓電路，再接入電池電 量監測計IC1的電壓檢測電路AD4輸入端；Rn與R0的關係式為Rn = (n-4)R0, n為電池 的個數。[0019] 本例中選用多路選一路切換器的輸入端為8個，可以接具有7節電池的電池組；所 述的微處理器為51系列單片機；所述的微處理器與電池電量監測計的通信端連接。用於通 知電池電量監測計當前為哪一路信號接到了電池電量監測計的AD4端。
權利要求一種具有多路切換功能的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一個電阻，該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；其特徵在於，還包括一個多路選一路切換器和微處理器，所述的電池組中的每一節鋰電池的正極分別對應一個電阻和多路選一路切換器的一個輸入端；電池組中的每一節鋰電池的正極端通過一個電阻接入所述多路選一路切換器的一個輸入端，電池組的負極端接到電池電量監測計的電壓檢測電路的AD0輸入端，所述多路選一路切換器的輸出端對地接一個分壓電阻(R0)，所述多路選一路切換器的輸出端還接電池電量監測計的電壓檢測電路的AD4輸入端；所述的多路選一路切換器的切換控制端接微處理器的輸出埠，所述的微處理器與電池電量監測計通信連接。
2.根據權利要求1所述的具有多路切換功能的動力鋰電池容量檢測電路，其特徵在 於，所述的多路選一路切換器輸入端為4、8或16個；所述的微處理器為單片機或DSP。
專利摘要本實用新型公開了一種具有多路切換功能的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；其特徵在於，還包括一個多路選一路切換器和微處理器；電池組中的每一節鋰電池的正極端通過一個電阻接入所述多路選一路切換器的一個輸入端，電池組的負極端接到電池電量監測計的電壓檢測電路的AD0輸入端，所述多路選一路切換器的輸出端對地接一個分壓電阻，所述多路選一路切換器的輸出端還接電池電量監測計的電壓檢測電路的AD4輸入端；所述的多路選一路切換器的切換控制端接微處理器的輸出埠。本電路很好的解決了現有電量檢測電路無法擴展檢測更多節電池的技術難題。
文檔編號G01R31/36GK201583636SQ200920262290
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