CN108988407A - 锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路，充电电路包括依次连接的电源转换电路、充电饱和均衡电路、正负电压输出电路和信号发生电路。其中电源转换电路从市电取电，经变压器降压及整流桥整流后将220V交流电变换为25V的直流电为锂电池充电。锂电池均衡电路在充电过程中对锂电池组中每一节锂电池进行充电饱和程度管理，使锂电池组中每一节锂电池充分、饱和充电。锂电池组充电完成后将被正负电压输出电路转换为政府电压输出，该输出电压为信号发生电路提供正负电压，保证单片机所产生的输入小信号被同频放大到指定要求并输出给电压互感器。

Description

锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路

技术领域

本发明属于锂电池组充电的技术领域，尤其涉及一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路。

背景技术

现有的锂电池充电电路多为普通充电电路，其充电电路存在许多不足之处：

第一，在锂电池组充电时并没有针对其内部每一节锂电池所设计的检测是否充电饱和的电路，无法检测或调节每一节锂电池是否完全充满或饱和，更无法调节锂电池组中每一节锂电池的充电饱和程度，无法高效快捷安全的充放电，在损害锂电池使用寿命的同时也降低了能源的有效利用率。

第二，用锂电池组为其负载提供电能时无法同时输出正负值电压，其充放电效率低下，不利于能源优化。

第三，现有的小信号放大电路输入信号多为低频固定频率信号，没有针对单片机引脚输出高频小信号的放大电路，无法根据单片机输出的低能高频小信号产生电压电流互感器所需的高能高频信号；更没有为电压电流互感器所专用的信号发生放大电路；无法根据单片机产生的高频信号产生大功率满足检测要求的信号。

综上所述，现有技术中对于如何解决锂电池组充电过程中的以下问题，

1、无法调节控制锂电池组中每一节锂电池的充电饱和程度；

2、普通电源发生模块不可同时产生±12V的输出电压；

3、锂电池组充放电效率低下，充电不饱和跟过饱和都容易损害锂电池组的使用寿命；

4、无法根据单片机引脚输出的低能高频小信号产生电压互感器所需的高能高频信号；

尚缺乏有效的解决方案。迫切需要一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路。

发明内容

本发明为了解决上述问题，克服现有技术中存在的锂电池组充电过程中无法调节锂电池组中每一节锂电池的充电饱和程度、无法同时输出正负值电压、锂电池组充放电效率低下，充电不饱和跟过饱和都容易损害锂电池组的使用寿命以及无法根据单片机引脚输出的低能高频小信号产生电压互感器所需的高能高频信号的问题，提供一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：

一种锂电池组充电饱和均衡电路，该充电饱和均衡电路包括：

与锂电池组中串联锂电池数量相等的均衡电路，每一个所述均衡电路均并联于一个锂电池两端；

所述均衡电路包括可控稳压源，所述可控稳压源与电压调节电路连接，所述电压调节电路根据所述均衡电路并联锂电池电压调节所述可控稳压源的输出电压，所述可控稳压源一端与三极管连接，所述三极管与分压电路连接，所述三极管不导通时，充电电流直接为锂电池充电，所述三极管导通时，所述均衡电路的充电电流通过分压电路流入其他充电未饱和的锂电池中，调节锂电池组中每一节锂电池能够完全饱和充电。

进一步的，所述电压调节电路采用滑动变阻器，在锂电池组装配前，调节所述滑动变阻器的阻值，使可控稳压源两端电压等于其并联锂电池的端电压。

进一步的，所述分压电路包括依次串联的第一二极管、第二二极管和第三二极管，三个串联二极管起到分压作用，同时减少耗散于所述三极管上的功率。

进一步的，所述分压电路与信号指示电路连接，所述信号指示电路包括发光二极管和电阻，所述发光二极管被配置为均衡电路信号指示功能，在均衡电路并联锂电池充满时发出指示信号。

本发明为了解决上述问题，克服现有技术中存在的锂电池组充电过程中无法调节锂电池组中每一节锂电池的充电饱和程度、无法同时输出正负值电压、锂电池组充放电效率低下，充电不饱和跟过饱和都容易损害锂电池组的使用寿命以及无法根据单片机引脚输出的低能高频小信号产生电压互感器所需的高能高频信号的问题，提供一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路。

为了实现上述目的，本发明采用如下另一种技术方案：

一种锂电池组信号发生电路，该信号发生电路包括：

运算放大器，所述运算放大器的输入信号为低能高频小信号，所述运算放大器的两个引脚分别串联一个电阻，调节所述运算放大器的对输入信号的放大增益；

高频噪声过滤电路，所述高频噪声过滤电路连接所述运算放大器的输出端，滤除输入信号中的高频噪声；

甲乙类功率互补放大电路，所述甲乙类功率互补放大电路的电源输入分别与锂电池组的输出电路连接；

小信号干扰过滤电路，所述小信号干扰过滤电路连接所述甲乙类功率互补放大电路的输出端，去除放大后小信号中的干扰，所述小信号干扰过滤电路的输出端与电压互感器连接。

进一步的，所述高频噪声过滤电路采用旁路电容，所述小信号干扰过滤电路采用去耦电容。

进一步的，所述甲乙类功率互补放大电路包括对称互补的第一NPN型三极管和第一PNP型三极管，所述第一NPN型三极管的集电极与锂电池组的输出电路的正电压端连接，所述第一PNP型三极管的集电极与锂电池组的输出电路的负电压端连接，所述第一NPN型三极管和第一PNP型三极管的基极为所述甲乙类功率互补放大电路的输入端，所述第一NPN型三极管和第一PNP型三极管的发射极为所述甲乙类功率互补放大电路的输入端。

进一步的，所述甲乙类功率互补放大电路还包括第四二极管、第五二极管、第一电阻和第二电阻，所述第四二极管的正极与所述第一NPN型三极管的基极连接，所述第四二极管的负极与第五二极管的正极连接后接所述甲乙类功率互补放大电路输入信号，所述第五二极管的负极与所述第一PNP型三极管的基极连接，所述第一NPN型三极管的集电极与锂电池组的输出电路的正电压端连接，所述第一电阻的一端与所述第一NPN型三极管的发射极连接，另一端与第二电阻的一端连接后作为所述甲乙类功率互补放大电路的信号输出端，所述第二电阻的另一端与所述第一PNP型三极管的发射极连接，所述第一PNP型三极管的集电极与锂电池组的输出电路的负电压端连接。

所述第四二极管、第五二极管用于提供所述第一NPN型三极管和第一PNP型三极管的偏置电压，使所述第一NPN型三极管和第一PNP型三极管始终处于导通状态，从而减小了由于所述第一NPN型三极管和第一PNP型三极管的死区电压对小信号的失真影响。

本发明为了解决上述问题，克服现有技术中存在的锂电池组充电过程中无法调节锂电池组中每一节锂电池的充电饱和程度、无法同时输出正负值电压、锂电池组充放电效率低下，充电不饱和跟过饱和都容易损害锂电池组的使用寿命以及无法根据单片机引脚输出的低能高频小信号产生电压互感器所需的高能高频信号的问题，提供一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路。

为了实现上述目的，本发明采用如下另一种技术方案：

一种锂电池组充电电路，该充电电路包括：

依次连接的电源转换电路、充电饱和均衡电路、正负电压输出电路和信号发生电路；

所述电源转换电路一端与市电连接，另一端与锂电池组连接，将220V交流电变换为25V的直流电为锂电池组充电；

所述正负电压输出电路与锂电池组连接，所述正负电压输出电路在锂电池组充电完成后将输出电压分别转换为正电压输出和负电压输出，为所述信号发生电路提供正负电压；

所述信号发生电路将单片机所产生的输入小信号被同频放大到指定要求并输出给电压互感器。

进一步的，所述电源转换电路包括依次连接的变压器、整流桥和调理电路，所述调理电路对转换后的直流电进行调理，且限制锂电池组的充电电流；

所述正负电压输出电路包括开关电压调节器，所述开关电压调节器改变锂电池组充电完成后的输出电压，所述开关电压调节器的输出引脚外接输出正电压，所述开关电压调节器的输出引脚接地输出负电压。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供了一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路，为每节锂电池配备充电饱和均衡电路，保证每节锂电池饱和充电，在保证充放电效率高的前提下，更能够保护锂电池组的使用；

(2)本发明提供了一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路，充电电路中的述正负电压输出电路实现直流锂电源可同时产生正负电压，在为信号发生电路提供复用电源的同时节省电路成本，实现一个电源多种用途；

(3)本发明提供了一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路，具有的信号发生电路输入端可以接单片机高频信号输出引脚，便于放大不同频率的单片机输出信号，从而达到只需改变单片机程序而不改变硬件电路的条件下输出不同频率高能信号的目的。保证单片机所产生的输入小信号被同频放大到指定要求并输出给电压互感器。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的充电电路的电路框架示意图；

图2为本发明的电源转换电路的电路示意图；

图3为本发明的锂电池组内部串联电路示意图；

图4为本发明的锂电池充电饱和均衡电路连接示意图；

图5为本发明的锂电池充电饱和均衡电路的电路示意图；

图6为本发明的正负电压输出电路的电路示意图；

图7为本发明的信号发生电路的电路示意图。

具体实施方式：

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

本发明为了解决上述问题，克服现有技术中存在的锂电池组充电过程中无法调节锂电池组中每一节锂电池的充电饱和程度、无法同时输出正负值电压、锂电池组充放电效率低下，充电不饱和跟过饱和都容易损害锂电池组的使用寿命以及无法根据单片机引脚输出的低能高频小信号产生电压互感器所需的高能高频信号的问题，提供一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路。

为了实现上述目的，本发明采用如一种实施例：

如图1所示，

一种锂电池组充电电路，该充电电路包括：

依次连接的电源转换电路、充电饱和均衡电路、正负电压输出电路和信号发生电路；在本实施例中，所述正负电压输出电路采用±12V电压输出电路。

电源转换电路一端与市电连接，另一端与锂电池组连接，将220V交流电变换为25V的直流电为锂电池组充电；

±12V电压输出电路与锂电池组连接，所述正负电压输出电路在锂电池组充电完成后将输出电压分别转换为正电压输出和负电压输出，为所述信号发生电路提供正负电压；

信号发生电路将单片机所产生的输入小信号被同频放大到指定要求并输出给电压互感器。

进一步作为优选的实施方式，所述电源转换电路包括依次连接的变压器、整流桥和调理电路，所述调理电路对转换后的直流电进行调理，且限制锂电池组的充电电流；包括稳压二极管、第二NPN型三极管、第二PNP型三极管、可调电阻和定值电阻，

进一步作为优选的实施方式，充电饱和均衡电路包括：与锂电池组中串联锂电池数量相等的均衡电路，每一个所述均衡电路均并联于一个锂电池两端；所述均衡电路包括可控稳压源，所述可控稳压源与电压调节电路连接，所述电压调节电路根据所述均衡电路并联锂电池电压调节所述可控稳压源的输出电压，所述可控稳压源一端与三极管连接，所述三极管与分压电路连接，所述三极管不导通时，充电电流直接为锂电池充电，所述三极管导通时，所述均衡电路的充电电流通过分压电路流入其他充电未饱和的锂电池中，调节锂电池组中每一节锂电池能够完全饱和充电。

进一步作为优选的实施方式，±12V电压输出电路包括开关电压调节器，所述开关电压调节器改变锂电池组充电完成后的输出电压，所述开关电压调节器的输出引脚外接输出正电压，所述开关电压调节器的输出引脚接地输出负电压。

进一步作为优选的实施方式，信号发生电路包括：运算放大器，所述运算放大器的输入信号为低能高频小信号，所述运算放大器的两个引脚分别串联一个电阻，调节所述运算放大器的对输入信号的放大增益；高频噪声过滤电路，所述高频噪声过滤电路连接所述运算放大器的输出端，滤除输入信号中的高频噪声；甲乙类功率互补放大电路，所述甲乙类功率互补放大电路的电源输入分别与锂电池组的输出电路连接；小信号干扰过滤电路，所述小信号干扰过滤电路连接所述甲乙类功率互补放大电路的输出端，去除放大后小信号中的干扰，所述小信号干扰过滤电路的输出端与电压互感器连接。

实施例2：

本发明为了解决上述问题，克服现有技术中存在的锂电池组充电过程中无法调节锂电池组中每一节锂电池的充电饱和程度、无法同时输出正负值电压、锂电池组充放电效率低下，充电不饱和跟过饱和都容易损害锂电池组的使用寿命以及无法根据单片机引脚输出的低能高频小信号产生电压互感器所需的高能高频信号的问题，提供一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种实施例：

本实施例基于上述实施例1，

电源转换电路原理图如图2所示。

所述电源转换电路包括依次连接的变压器、整流桥和调理电路，从市电取得的220V交流电经变压器降压后变为25V的交流电压；

在本实施例中整流桥采用单相桥式全波整流桥D1，25V的交流电压经单相桥式全波整流桥D1整流后变换为直流电，

所述调理电路对转换后的直流电进行调理，且限制锂电池组的充电电流；在本实施例中调理电路包括稳压二极管D2、NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2、滑动变阻器R2和定值电阻R1，稳压二极管D2的正极与单相桥式全波整流桥D1的输出端连接，稳压二极管D2的负极分别与PNP型三极管Q2的基极连接、定值电阻R1的一端连接，滑动变阻器R2的两端分别与单相桥式全波整流桥D1的输出端连接、PNP型三极管Q2的发射极连接，滑动变阻器R2的变阻器滑片端分别与单相桥式全波整流桥D1的输出端连接、NPN型三极管Q1的集电极连接，NPN型三极管Q1的基极与PNP型三极管Q2的集电极连接，NPN型三极管Q1的发射极为电源转换电路输出端连接锂电池组BT1的正极，定值电阻R1的另一端与单相桥式全波整流桥D1的一端连接，且为电源转换电路输出端，连接锂电池组BT1的负极。

25V的交流电压经稳压二极管D2、NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2、滑动变阻器R2和定值电阻R1组成的调理电路调理后对18V锂电池组BT1进行充电，其中电源转换电路中NPN型三极管Q1限制锂电池组BT1的充电电流，从而起到保护锂电池组的作用。

锂电池组内部串联电路示意图如图3所示。在本实施例中，锂电池组总电压为18V，它由五个3.7V的锂电池串联组成。

实施例3：

本发明为了解决上述问题，克服现有技术中存在的锂电池组充电过程中无法调节锂电池组中每一节锂电池的充电饱和程度、无法同时输出正负值电压、锂电池组充放电效率低下，充电不饱和跟过饱和都容易损害锂电池组的使用寿命以及无法根据单片机引脚输出的低能高频小信号产生电压互感器所需的高能高频信号的问题，提供一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种实施例：

本实施例基于上述实施例1，

如图4所示，

一种锂电池组充电饱和均衡电路，该充电饱和均衡电路包括：

与锂电池组中串联锂电池数量相等的均衡电路，每一个所述均衡电路均并联于一个锂电池两端。其中18V锂电池组由5节3.7V锂电池串联而成，每一个均衡电路均并联于一个锂电池两端，确保每一节锂电池都能够饱和充电。

每一节锂电池均衡电路原理图如图5所示。

所述均衡电路包括可控稳压源，在本实施例中可控稳压源采用可控精密稳压源TL431，可控精密稳压源TL431的输出电压由两个电阻就可以任意的控制，从2.5V(Vref)到36V任意可调。

在本实施例中，可控精密稳压源TL431与电压调节电路连接，所述电压调节电路根据所述均衡电路并联锂电池电压调节所述可控稳压源的输出电压，在本实施例中，所述电压调节电路采用最大电阻为50K的滑动变阻器，在锂电池组装配前，调节所述滑动变阻器的阻值，使可控精密稳压源TL431两端电压等于其并联锂电池的端电压3.7V。

可控精密稳压源TL431一端与三极管TIP42连接，所述三极管TIP42与分压电路连接，在本实施例中，分压电路包括依次串联的第一二极管D5、第二二极管D6和第三二极管D7，三个串联二极管D5、D6、D7起到分压作用，同时减少耗散于所述三极管上的功率，保证TIP-42的正常工作使均衡电路长期稳定运行。

在锂电池组充电过程中，当每一节锂电池电压都小于3.7V，即每一节锂电池电压均小于可控精密稳压源TL431所设定的电压时，可控精密稳压源TL431不吸收电流，使得图5中的ib＝0，因此ic＝0，三极管TIP42不导通，充电电流不经过并联均衡电路而继续给锂电池充电，整个锂电池组中充电电流依次流过锂电池BT-1、锂电池BT-2、锂电池BT-3、锂电池BT-4、锂电池BT-5。

当锂电池组中任一锂电池BT-1、锂电池BT-2、锂电池BT-3、锂电池BT-4、锂电池BT-5不均衡，即有一个锂电池先充满(达到3.7V)时，并联于该锂电池两端的均衡电路开始工作：由于该节锂电池已经充满，故与该节锂电池并联的可控精密稳压源TL431两端电压也为3.7V，由于之前所设定的可控精密稳压源TL431的端电压为3.7V，故可控精密稳压源TL431开始导通并吸收电流，即图5中的ib>0，ib>0致使充电电流ic流过三极管TIP-42，经与之相连的三个二极管D5、D6、D7流到其他充电未饱和的锂电池中，这样就调节了锂电池组中每一节锂电池能够完全饱和充电。

在本实施例中，所述分压电路与信号指示电路连接，所述信号指示电路包括发光二极管LED和470Ω电阻，所述发光二极管LED被配置为均衡电路信号指示功能，在均衡电路并联锂电池充满时发出指示信号。

实施例4：

本发明为了解决上述问题，克服现有技术中存在的锂电池组充电过程中无法调节锂电池组中每一节锂电池的充电饱和程度、无法同时输出正负值电压、锂电池组充放电效率低下，充电不饱和跟过饱和都容易损害锂电池组的使用寿命以及无法根据单片机引脚输出的低能高频小信号产生电压互感器所需的高能高频信号的问题，提供一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种实施例：

本实施例基于上述实施例1，

如图6所示，±12V电压输出电路原理图如图6所示。

±12V电压输出电路包括开关电压调节器LM2596-12，所述开关电压调节器LM2596-12改变锂电池组充电完成后的输出电压，所述开关电压调节器LM2596-12的输出引脚外接输出正电压，所述开关电压调节器的输出引脚接地输出负电压。

充电饱和的锂电池组通过芯片LM2596-12将18V直流电压变换为12V的电压输出；通过改变LM2596-12的FBACK引脚的连接方式(输出﹢12V时引脚直接外接，输出﹣12V时引脚接地)可以控制电路输出±12V电压。LM2596-12是降压型电源管理单片集成电路的开关电压调节器，能够输出3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。固定输出版本有3.3V、5V、12V，可调版本可以输出小于37V的各种电压。本部分电路中所使用的芯片可以输出12V的电压。±12V电压输出电路中输出的±12V电压将作为锂电池组信号发生电路中甲乙类功率互补放大电路的电源。

实施例5：

本发明为了解决上述问题，克服现有技术中存在的锂电池组充电过程中无法调节锂电池组中每一节锂电池的充电饱和程度、无法同时输出正负值电压、锂电池组充放电效率低下，充电不饱和跟过饱和都容易损害锂电池组的使用寿命以及无法根据单片机引脚输出的低能高频小信号产生电压互感器所需的高能高频信号的问题，提供一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种实施例：

本实施例基于上述实施例1，

如图7所示，

一种锂电池组信号发生电路，在本实施例中，该信号发生电路包括：

TL064ID运算放大器，TL064ID运算放大器的输入源SIGNAL_IN1多为单片机产生的低能高频小信号，所述运算放大器的两个引脚分别串联一个电阻，调节所述运算放大器的对输入信号的放大增益；在本实施例中，通过设置该放大器引脚电阻R2和R4值的大小，可以调节对小信号输入源SIGNAL_IN1的放大增益(本电路模块中设置放大5倍)。

高频噪声过滤电路，所述高频噪声过滤电路连接所述运算放大器的输出端，滤除输入信号中的高频噪声；在本实施例中，高频噪声过滤电路采用旁路电容C1；

甲乙类功率互补放大电路，所述甲乙类功率互补放大电路的电源输入分别与锂电池组的输出电路连接；

在本实施例中，如图7所示，所述甲乙类功率互补放大电路的±12V电压与上述±12V电压输出电路的输出端相连；所述甲乙类功率互补放大电路包括对称互补的第一NPN型三极管Q1和第一PNP型三极管Q2，所述第一NPN型三极管Q1的集电极与锂电池组的±12V电压输出电路的正电压端连接，所述第一PNP型三极管Q2的集电极与锂电池组的输出电路的负电压端连接，所述第一NPN型三极管Q1和第一PNP型三极管Q2的基极为所述甲乙类功率互补放大电路的输入端，所述第一NPN型三极管Q1和第一PNP型三极管Q2的发射极为所述甲乙类功率互补放大电路的输入端。

所述甲乙类功率互补放大电路还包括第四二极管D1、第五二极管D2、第一电阻R3和第二电阻R5，所述第四二极管D1的正极与所述第一NPN型三极管Q1的基极连接，所述第四二极管D1的负极与第五二极管D2的正极连接后接所述甲乙类功率互补放大电路输入信号，所述第五二极管D2的负极与所述第一PNP型三极管Q2的基极连接，所述第一NPN型三极管Q1的集电极与锂电池组的±12V电压输出电路的正电压端连接，所述第一电阻R3的一端与所述第一NPN型三极管Q1的发射极连接，另一端与第二电阻R5的一端连接后作为所述甲乙类功率互补放大电路的信号输出端，所述第二电阻R5的另一端与所述第一PNP型三极管Q2的发射极连接，所述第一PNP型三极管Q2的集电极与锂电池组的±12V电压输出电路的负电压端连接。

所述第四二极管D1、第五二极管D2用于提供所述第一NPN型三极管Q1和第一PNP型三极管Q2的偏置电压，使所述第一NPN型三极管Q1和第一PNP型三极管Q2始终处于导通状态，从而减小了由于所述第一NPN型三极管Q1和第一PNP型三极管Q2的死区电压对小信号的失真影响。为了防止第一NPN型三极管Q1和第一PNP型三极管Q2的交越失真，还包括电阻R1和电阻R6，电阻R1的一端与第一NPN型三极管Q1的基极连接，另一端与锂电池组的±12V电压输出电路的正电压端连接，电阻R6的一端与第一PNP型三极管Q2的基极连接，另一端与锂电池组的±12V电压输出电路的负电压端连接。

小信号干扰过滤电路，所述小信号干扰过滤电路连接所述甲乙类功率互补放大电路的输出端，去除放大后小信号中的干扰，所述小信号干扰过滤电路的输出端与电压互感器连接；小信号干扰过滤电路采用去耦电容C2。用于将放大后的小信号去除干扰后经管脚PT_OUT1输出供电压互感器使用。经该电路放大跟踪后其峰值电压可达12V。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供了一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路，为每节锂电池配备充电饱和均衡电路，保证每节锂电池饱和充电，在保证充放电效率高的前提下，更能够保护锂电池组的使用；

(2)本发明提供了一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路，充电电路中的述正负电压输出电路实现直流锂电源可同时产生正负电压，在为信号发生电路提供复用电源的同时节省电路成本，实现一个电源多种用途；

(3)本发明提供了一种锂电池组充电饱和均衡电路、信号发生电路及其充电电路，具有的信号发生电路输入端可以接单片机高频信号输出引脚，便于放大不同频率的单片机输出信号，从而达到只需改变单片机程序而不改变硬件电路的条件下输出不同频率高能信号的目的。保证单片机所产生的输入小信号被同频放大到指定要求并输出给电压互感器。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所述领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种锂电池组充电饱和均衡电路，其特征是：该充电饱和均衡电路包括：

与锂电池组中串联锂电池数量相等的均衡电路，每一个所述均衡电路均并联于一个锂电池两端；

所述均衡电路包括可控稳压源，所述可控稳压源与电压调节电路连接，所述电压调节电路根据所述均衡电路并联锂电池电压调节所述可控稳压源的输出电压，所述可控稳压源一端与三极管连接，所述三极管与分压电路连接，所述三极管不导通时，充电电流直接为锂电池充电，所述三极管导通时，所述均衡电路的充电电流通过分压电路流入其他充电未饱和的锂电池中，调节锂电池组中每一节锂电池能够完全饱和充电。

2.如权利要求1所述的一种锂电池组充电饱和均衡电路，其特征是：所述电压调节电路采用滑动变阻器，在锂电池组装配前，调节所述滑动变阻器的阻值，使可控稳压源两端电压等于其并联锂电池的端电压。

3.如权利要求1所述的一种锂电池组充电饱和均衡电路，其特征是：所述分压电路包括依次串联的第一二极管、第二二极管和第三二极管，三个串联二极管起到分压作用，同时减少耗散于所述三极管上的功率。

4.如权利要求1所述的一种锂电池组充电饱和均衡电路，其特征是：所述分压电路与信号指示电路连接，所述信号指示电路包括发光二极管和电阻，所述发光二极管被配置为均衡电路信号指示功能，在均衡电路并联锂电池充满时发出指示信号。

5.一种锂电池组信号发生电路，该信号发生电路包括：

运算放大器，所述运算放大器的输入信号为低能高频小信号，所述运算放大器的两个引脚分别串联一个电阻，调节所述运算放大器的对输入信号的放大增益；

高频噪声过滤电路，所述高频噪声过滤电路连接所述运算放大器的输出端，滤除输入信号中的高频噪声；

甲乙类功率互补放大电路，所述甲乙类功率互补放大电路的电源输入分别与锂电池组的输出电路连接；

小信号干扰过滤电路，所述小信号干扰过滤电路连接所述甲乙类功率互补放大电路的输出端，去除放大后小信号中的干扰，所述小信号干扰过滤电路的输出端与电压互感器连接。

6.如权利要求5所述的一种锂电池组信号发生电路，其特征是：所述高频噪声过滤电路采用旁路电容，所述小信号干扰过滤电路采用去耦电容。

7.如权利要求5所述的一种锂电池组信号发生电路，其特征是：所述甲乙类功率互补放大电路包括对称互补的第一NPN型三极管和第一PNP型三极管，所述第一NPN型三极管的集电极与锂电池组的输出电路的正电压端连接，所述第一PNP型三极管的集电极与锂电池组的输出电路的负电压端连接，所述第一NPN型三极管和第一PNP型三极管的基极为所述甲乙类功率互补放大电路的输入端，所述第一NPN型三极管和第一PNP型三极管的发射极为所述甲乙类功率互补放大电路的输入端。

8.如权利要求7所述的一种锂电池组信号发生电路，其特征是：所述甲乙类功率互补放大电路还包括第四二极管、第五二极管、第一电阻和第二电阻，所述第四二极管的正极与所述第一NPN型三极管的基极连接，所述第四二极管的负极与第五二极管的正极连接后接所述甲乙类功率互补放大电路输入信号，所述第五二极管的负极与所述第一PNP型三极管的基极连接，所述第一NPN型三极管的集电极与锂电池组的输出电路的正电压端连接，所述第一电阻的一端与所述第一NPN型三极管的发射极连接，另一端与第二电阻的一端连接后作为所述甲乙类功率互补放大电路的信号输出端，所述第二电阻的另一端与所述第一PNP型三极管的发射极连接，所述第一PNP型三极管的集电极与锂电池组的输出电路的负电压端连接。

9.一种锂电池组充电电路，其特征是：该充电电路包括：

依次连接的电源转换电路、如权利要求1-4任一所述的一种锂电池组充电饱和均衡电路、正负电压输出电路和如权利要求5-8任一所述的一种锂电池组信号发生电路；

所述电源转换电路一端与市电连接，另一端与锂电池组连接，将220V交流电变换为25V的直流电为锂电池组充电；

所述正负电压输出电路与锂电池组连接，所述正负电压输出电路在锂电池组充电完成后将输出电压分别转换为正电压输出和负电压输出，为所述信号发生电路提供正负电压；

信号发生电路将单片机所产生的输入小信号被同频放大到指定要求并输出给电压互感器。

10.如权利要求9所述的一种锂电池组充电电路，其特征是：所述电源转换电路包括依次连接的变压器、整流桥和调理电路，所述调理电路对转换后的直流电进行调理，且限制锂电池组的充电电流；

所述正负电压输出电路包括开关电压调节器，所述开关电压调节器改变锂电池组充电完成后的输出电压，所述开关电压调节器的输出引脚外接输出正电压，所述开关电压调节器的输出引脚接地输出负电压。