CN113296008A - 基于soc剩余电量预估法的电压调节电路及方法 - Google Patents
基于soc剩余电量预估法的电压调节电路及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113296008A CN113296008A CN202110546231.2A CN202110546231A CN113296008A CN 113296008 A CN113296008 A CN 113296008A CN 202110546231 A CN202110546231 A CN 202110546231A CN 113296008 A CN113296008 A CN 113296008A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- battery
- resistor
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 117
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 117
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 19
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 8
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 7
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 7
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
- G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
Abstract
本发明涉及一种基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，包括依次连接的锂电池模块、锂电池保护电路和电池电量采集及调压输出电路；所述锂电池保护电路实现锂电池的过充、过放、过流、短路保护；所述电池电量采集及调压输出电路对锂电池的电压和输出电流进行采样，通过检测锂电池的电压和输出电流来近似得到电池的SOC剩余电量，根据电池的SOC剩余电量控制输出电压值按照所计算得出的电池电量输出电压。本发明有效提高电池的利用率、进一步减小异常掉电风险。
Description
技术领域
本发明涉及可充电电池电压调节领域，具体涉及一种基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路及方法。
背景技术
由于锂电池的能量密度远大于传统的一次电池，使用锂电池替代传统的一次电池在同样的体积下可以用更长的时间，减少了充电次数，提升用户体验，因此市场上有锂电池替代一次电池的A型、AA型、AAA型、AAAA型、C型、D型、SC型等电池面市。
现有的锂电池替代一次电池的方案为:将锂电池通过DC-DC转换，变为固定的1.5或9V输出。这种方案存在一个问题是：设备使用现有方案的锂电池替代一次电池无法准确获取电池剩余电量信息，导致出现忽然断电的风险。具体原因分析如下：
使用现有一次电池、一次电池的设备，如无线麦克风、万用表、手持式仪表、遥控器等，都需要进行电量检测，在设备出现或快出现低电量时提早提醒用户：“电池电量低了，请及时更换电池”，以避免由于电池突然没电引发的不便、问题甚至事故。目前采用一次电池供电的设备，都是基于电池电压进行电量估算和测量，例如采用1.5V电池的设备，在电池电压为1.5V时判定电池还处于满电的状态，当电池降至1.15V(该阀值因不同产品略有差别)则判定电池没电，且可能在1.2~1.3V时就提醒用户要及时更换电池。但是采用锂电池经过DC-DC恒压1.5V输出的传统方案，只要电池的电压能提供DC-DC电路工作，就稳定在1.5V，而在锂电池没有电时，则DC-DC直接关闭输出，导致设备直接断电。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路及方法，解决现有采用恒压DC-DC输出的方案，存在电压恒定输出在1.5V，但没电时直接掉到0V，没有中间过渡，导致设备异常掉电的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，包括依次连接的锂电池模块、锂电池保护电路和电池电量采集及调压输出电路；所述锂电池保护电路实现锂电池的过充、过放、过流、短路保护；所述电池电量采集及调压输出电路对锂电池的电压和输出电流进行采样，通过检测锂电池的电压和输出电流来近似得到电池的SOC剩余电量，根据电池的SOC剩余电量控制输出电压值按照所计算得出的电池电量输出电压。
进一步的，所述锂电池保护电路包括锂电池保护IC及控制电路回路通断的MOS管。
进一步的，所述电池电量采集及调压输出电路采用单片机，所述单片机包括ADC模块、PWM输出模块，由ADC模块实现电压和电流采集，由PWM模块结合外围电路实现模拟干电池调压输出。
进一步的，所述电池电量采集及调压输出电路包括主回路电阻RS、开关SW，第一二极管D1、第一电感L1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、单片机、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8；所述PWM控制引脚控制SW通断，并与第一二极管D1、第一电感L1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1构成BUCK降压电路;所述R5、R6、R7、R8构成差分放大电路并与ADC模块连接；所述RS串联于主回路，用于电流检测。
进一步的，电池电量采集及调压输出电路包括电池电量采集及调压输出控制电路和输出电压调节电路；所述电池电量采集及调压输出控制电路与锂电池相连以获取电池电压、电流，与输出电压调节电路相连实现锂电池模拟干电池的放电曲线输出电压。
进一步的，所述输出电压调节电路采用DC-DC电路或LDO电路。
进一步的，所述DC-DC电路包括包括DC-DC芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电感和电容；所述电感一端连接DC-DC芯片的SW引脚，另一端分别连接第一电阻的一端和电容的一端；所述第一电阻的另一端与DC-DC芯片的Vref引脚、第三电阻的一端、第二电阻的一端分别连接；所述第三电阻的另一端连接电池电量采集及调压输出控制电路；所述第二电阻的另一端和电容的另一端均接地。
进一步的，所述LDO电路包括LDO芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻和电容；所述LDO芯片的OUT引脚与电一电阻的一端、电容的一端分别连接；所述第一电阻的另一端与LDO芯片的Vref引脚、第三电阻的一端、第二电阻的一端分别连接；所述第三电阻的另一端连接电池电量采集及调压输出控制电路；所述第二电阻的另一端和电容的另一端均接地。
进一步的，所述电池电量采集及调压输出控制电路采用MCU。
一种基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路的调节方法，包括以下步骤:
步骤S1:基于SOC剩余电量及锂电池充放电曲线建立锂电池电量数据表；
步骤S2:基于预期的干电池特性，建立干电池放电电压数据表；
步骤S3:根据相同电量百分比原则，建立锂电池电量与干电池电压的电量映射表；
步骤S4:初始化电压调节电路,并根据采样得到电阻电压得到电流I，结合锂电池电压Vbat，计算电池的电量；
步骤S5:根据锂电池量与干电池电压的电量映射关系/表,得到目标输出电压Vp;
步骤S6:根据输出电压Vp，以及R1/R2分压后的采样电压值，计算PWM输出占空比D;
步骤S7:根据负载大小变化，D的取值根据采样到的电压进行调整。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明确保使用干电池的设备能准确判断电池剩余电量，大大提高了电池的使用效率，避免忽然断电导致的损失。
2、本发明根据电池电量模拟干电池输出曲线的方法，有效提高电池的利用率、进一步减小异常掉电风险。
附图说明
图1是本发明电路原理框图；
图2是本发明一实施例中电池电量采集及调压输出电路采用单片机的电路原理图；
图3和图4是本发明一实施例中电池电量采集及调压输出电路重采用电池电量采集及调压输出控制电路和DC-DC电路的电路原理图；
图5和图6是本发明一实施例中电池电量采集及调压输出电路重采用电池电量采集及调压输出控制电路和LDO电路的电路原理图；
图7是本发明实施例1的电路原理图；
图8是本发明实施例2的电路原理图；
图9是本发明实施例3的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1，本发明提供一种基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，包括依次连接的锂电池模块、锂电池保护电路和电池电量采集及调压输出电路；所述锂电池保护电路实现锂电池的过充、过放、过流、短路保护；所述电池电量采集及调压输出电路对锂电池的电压和输出电流进行采样，通过检测锂电池的电压和输出电流来近似得到电池的SOC剩余电量，根据电池的SOC剩余电量控制输出电压值按照所计算得出的电池电量输出电压。
在本实施例中，所述锂电池可以为磷酸铁锂电池、三元锂电池、聚合物电池等，可以是单串也可以是多节串联。其中1.5V模拟干电池从体积考虑优选单节锂电池。锂电池保护电路包含锂电池保护IC、及控制电路回路通断的MOS管，用于实现锂电池的过充、过放、过流、短路等保护。该IC功能也可能由单片机实现。
在本实施例中，如图2所示，电池电量采集及调压输出电路采用单片机，所述单片机包括ADC模块、PWM输出模块，由ADC模块实现电压和电流采集，由PWM模块结合外围电路实现模拟干电池调压输出。
优选的，电池电量采集及调压输出控制电路通过PWM控制引脚控制SW通断，与D1、L1、R1、R2、C1共同构成BUCK降压电路。RS串联于主回路，用于电流检测。R5、R6、R7、R8构成差分放大电路，经由单片机内部增益放大并ADC采集后计算出电池输出电流I。根据电压、电流数据预估出锂电池的SOC剩余电量，从而确认应输出的电压Vp。
设PWM的占空比为D，电路的输出电压为Vp，锂电池电压为Vbat，按照BUCK的关系式，则有：
Vp=Vbat*D
优选的，参考图3，在本实施例中，电池电量采集及调压输出电路包括电池电量采集及调压输出控制电路和输出电压调节电路；所述电池电量采集及调压输出控制电路与锂电池相连以获取电池电压、电流，与输出电压调节电路相连实现锂电池模拟干电池的放电曲线输出电压。
电池电量采集及调压输出控制电路与锂电池相连以获取电池电压、电流，与DC-DC电路相连实现锂电池模拟干电池的放电曲线输出电压，并输出一个位于0V~1.5V供电电源输出，在锂电池正常工作的时候，DC-DC电路根据锂电池SOC剩余电量按干电池的放电曲线输出供电电压可将锂电池的电压2.5V~4.35V转化为0V~1.5V的模拟电量输出，这样所有的设备都可以方便的通过供电电压识别电量信号，来判断电池的剩余电量，剩余电量精度判断可以达到10%以内；所述的DC-DC电路的输出端与设备连接以提供工作电源；所述锂电保护电路的输出端与DC-DC的输入端相连以提供供电源，所述锂电保护电路输出端与锂池电压采集及调压输出控制电路的输入端相连以采集锂电池电量信息。所述锂电保护电路的输出端与外部充电器相连以实现锂电池充电功能。
电池电量采集及调压输出控制电路与DC-DC电路的基准电压Vref或反馈输出电压Vfb相连接，通过电阻分压注入或减小输出电压反馈网络，从而达到调节输出电压的目的。
优选的，参考图4，在本实施例中，电压采集可以采用MCU内部的ADC，外者外置ADC连接到MCU，并由MCU的DAC、PWM输出接口，或者外置的DAC、数字电位器等，调整输出基准电压。进一步的，为了减小体积，优选MCU内置的ADC及PWM接口实现锂电池电压的采集和输出电压的控制。
根据节点电流法，上述电路的输出电压Vp、单片机输出的PWM占空比D与参考电压Vref的关系为：
(Vp-Vref)/R1=Vref/R2+Vref*D/R3
得：
Vp= Vref*(R1/R2+1)+Vref*D*(R1/R3)
D=（Vp- Vref*(R1/R2+1)）/(Vref*R1/R3)
根据图3和4提供的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路的控制方法，包括以下步骤：
步骤S1:基于SOC剩余电量及锂电池充放电曲线建立锂电池电量数据表。
步骤S2:参照预期的干电池特性，建立干电池放电电压数据表。进一步的，该干电池放电特性参照市面上的同类干电池电压放电曲线，例如市面上已有的南孚电池等，在额定电流下的电压曲线。
步骤S3:根据相同电量百分比原则，建立锂电池电量与干电池电压的电量映射表。例如电量为100%时对应干电池输出电压为1.5V；电量为10%对应干电池输出1.15V。
步骤S4:初始化,并根据采样电阻电压得到电流I，结合锂电池电压Vbat，计算电池的电量。
步骤S5:根据锂电池的SOC电量与干电池电压的映射关系/表,得到目标输出电压Vp。
步骤S6:根据输出电压Vp，以及R1/R2分压后的采样电压值，计算PWM输出占空比D=（Vp- Vref*(R1/R2+1)）/(Vref*R1/R3)。
步骤S7:由于DC-DC电路能自动调整，即使负载电压变化也能保持在精度范围内，因此单片机/控制器不需要对输出电压进行补偿。
所述LDO电路包括LDO芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻和电容；所述LDO芯片的OUT引脚与电一电阻的一端、电容的一端分别连接；所述第一电阻的另一端与LDO芯片的Vref引脚、第三电阻的一端、第二电阻的一端分别连接；所述第三电阻的另一端连接电池电量采集及调压输出控制电路；所述第二电阻的另一端和电容的另一端均接地。
优选的，根据输出电压与电池串联数的关系，功率输出级也可以是升压电路或升降压电路。升压电路功率输出级可以是boost电路、电荷泵电路；升降压功率输出级可以是CUK电路/buck-boost电路等。
优选的，参考图5和图6，本实施例中，输出电压调节电路采用LDO电路实现，电池电量采集及调压输出控制电路可以是单片机，电压采集可以采用MCU内部的ADC，外者外置ADC连接到MCU，并由MCU的DAC、PWM输出接口，或者外置的DAC、数字电位器等，调整输出基准电压，实现LDO输出电压调节。
根据节点电流法，上述电路的输出电压Vp、单片机输出的PWM占空比D与参考电压Vref的关系为：
(Vp-Vref)/R1=Vref/R2+Vref*D/R3
得：
Vp= Vref*(R1/R2+1)+Vref*D*(R1/R3)
D=（Vp- Vref*(R1/R2+1)）/(Vref*R1/R3)
进一步的，基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路的调节方法，包括以下步骤:
步骤S1:基于SOC剩余电量及锂电池充放电曲线建立锂电池电量数据表；
步骤S2:基于预期的干电池特性，建立干电池放电电压数据表；
步骤S3:根据相同电量百分比原则，建立锂电池电量与干电池电压的电量映射表；
步骤S4:初始化电压调节电路,并根据采样得到电阻电压得到电流I，结合锂电池电压Vbat，计算电池的电量；
步骤S5:根据锂电池量与干电池电压的电量映射关系/表,得到目标输出电压Vp;
步骤S6:根据输出电压Vp，以及R1/R2分压后的采样电压值，计算PWM输出占空比D=（Vp- Vref*(R1/R2+1)）/(Vref*R1/R3);
步骤S7:由于LDO电路能自动调整，即使负载电压变化也能保持在精度范围内，因此单片机/控制器不需要对输出电压进行补偿。
实施例1：
参考图7，本实施例中采用MCU+DC-DC的锂电池模拟干电池电压输出电路，通过MCU或者专用芯片进行电池电压、电流采集，外围电路实现DC-DC电路的输出电压的调整。U1为锂电保护芯片，U2为DC-DC芯片，U3为MCU，Q1为放电控制MOS管，Q2为充电控制MOS管。锂电保护芯片起到保护锂电池的作用，避免锂电池因过压、欠压、过流和短路等异常导致锂电池损坏乃至起火爆炸。DC-DC芯片起到降压输出稳定的工作电压的作用，提供电源的稳定性，避免因外部设备的工作电流突变导致供电电压波动，提高系统稳定性。MCU或者专用芯片起检测电池供电电压，通过PWM反馈给DC-DC芯片，实现调整DC-DC的输出电压的作用。
通过MCU或者专用芯片进行电池电量采集，外围电路实现DC-DC电路的输出电压的调整。。以MCU U3为例，与R3和R4共同构成电池电量采集电路，利用芯片内部的ADC计算出锂电池的供电电压，通过PWM输出0~100%占空比的脉冲实现对DC-DC的反馈回路的调整，实现根据锂电池电压模拟干电池放电曲线。根据电路的节点电流法可得出锂电池模拟输出电压Vp和锂电池供电电压之间的关系为：
(Vp-Vref)/R1=Vref/R2+Vref*D/R5
得：
Vp=Vref*(R1/R2+1)+Vref*D*(R1/R5)
根据上述公式可知，锂电池模拟输出电压Vp可实现跟随跟随PWM的占空比D变化而变化，锂电池的供电电压2.5~4.35V对应的PWM占空比为0~100%。其中VREF为DC- DC芯片内部的比较电压，电压和芯片型号有关，一般在0.5V左右。
实施例2：
参考图8，本实施例采用MCU+外围分立元件的锂电池模拟干电池电压输出电路，通过MCU或者专用芯片进行电池电量采集，并实现输出电压的调整。U1为锂电保护芯片， U3为MCU，Q1为放电控制MOS管，Q2为充电控制MOS管。锂电保护芯片起到保护锂电池的作用，避免锂电池因过压、欠压、过流和短路等异常导致锂电池损坏乃至起火爆炸。MCU或者专用芯片起检测电池供电电压，通过PWM控制输出电压的作用。Q3为输出BUCK电路开关管。
通过MCU或者专用芯片进行电池电量采集，外围电路实现DC-DC电路的输出电压的调整。以MCU U3为例，与R3、R4和R5、R6共同构成电池电量采集电路，利用芯片内部的ADC计算出锂电池的供电电压和输出电流，预估出锂电池的SOC电量，通过PWM输出0~100%占空比的脉冲实现对输出电压的调整，实现根据锂电池SOC剩余电量预估模拟干电池放电曲线。根据电路的节点电流法可得出锂电池模拟输出电压Vp和锂电池供电电压之间的关系为：
Vp=Vbat*(R1/R2+1)*D
根据上述公式可知，锂电池模拟输出电压Vp可实现跟随PWM的占空比D变化而变化，锂电池的供电电压2.5~4.35V对应的PWM占空比为0~100%。
实施例3：
参考图9，本实施例中采用MCU+LDO的锂电池模拟干电池电压输出电路，通过MCU或者专用芯片进行电池电量采集，外围电路实现DC-DC电路的输出电压的调整。U1为锂电保护芯片，U2为LDO芯片，U3为MCU，Q1为放电控制MOS管，Q2为充电控制MOS管。锂电保护芯片起到保护锂电池的作用，避免锂电池因过压、欠压、过流和短路等异常导致锂电池损坏乃至起火爆炸。LDO芯片起到降压输出稳定的工作电压的作用，提供电源的稳定性，避免因外部设备的工作电流突变导致供电电压波动，提高系统稳定性。MCU或者专用芯片起检测电池供电电压，通过PWM反馈给LDO芯片，实现调整LDO的输出电压的作用。
通过MCU或者专用芯片进行电池电量采集，外围电路实现LDO电路的输出电压的调整。以MCU U3为例，与R3、R4和R7、R6共同构成电池电量采集电路，利用芯片内部的ADC计算出锂电池的供电电压，通过PWM输出0~100%占空比的脉冲实现对LDO的反馈回路的调整，实现根据锂电池电压模拟干电池放电曲线。根据电路的节点电流法可得出锂电池模拟输出电压Vp和锂电池供电电压之间的关系为：
(Vp-Vref)/R1=Vref/R2+Vref*D/R5
得：
Vp=Vref*(R1/R2+1)+Vref*D*(R1/R5)
根据上述公式可知，锂电池模拟输出电压Vp可实现跟随跟随PWM的占空比D变化而变化，锂电池的供电电压2.5~4.35V对应的PWM占空比为0~100%。其中VREF为LDO芯片内部的比较电压，电压和芯片型号有关，本例中的Vref=1.25V。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，包括依次连接的锂电池模块、锂电池保护电路和电池电量采集及调压输出电路；所述锂电池保护电路实现锂电池的过充、过放、过流、短路保护；所述电池电量采集及调压输出电路对锂电池的电压和输出电流进行采样，通过检测锂电池的电压和输出电流来近似得到电池的SOC剩余电量，根据电池的SOC剩余电量控制输出电压值按照所计算得出的电池电量输出电压。
2.根据权利要求1所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述锂电池保护电路包括锂电池保护IC及控制电路回路通断的MOS管。
3.根据权利要求2所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述电池电量采集及调压输出电路采用单片机，所述单片机包括ADC模块、PWM输出模块，由ADC模块实现电压和电流采集，由PWM模块结合外围电路实现模拟干电池调压输出。
4.根据权利要求3所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述电池电量采集及调压输出电路包括主回路电阻RS、开关SW，第一二极管D1、第一电感L1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、单片机、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8；所述PWM控制引脚控制SW通断，并与第一二极管D1、第一电感L1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1构成BUCK降压电路;所述R5、R6、R7、R8构成差分放大电路并与ADC模块连接；所述RS串联于主回路，用于电流检测。
5.根据权利要求1所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，电池电量采集及调压输出电路包括电池电量采集及调压输出控制电路和输出电压调节电路；所述电池电量采集及调压输出控制电路与锂电池相连以获取电池电压、电流，与输出电压调节电路相连实现锂电池模拟干电池的放电曲线输出电压。
6.根据权利要求5所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述输出电压调节电路采用DC-DC电路或LDO电路。
7.根据权利要求6所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述DC-DC电路包括包括DC-DC芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电感和电容；所述电感一端连接DC-DC芯片的SW引脚，另一端分别连接第一电阻的一端和电容的一端；所述第一电阻的另一端与DC-DC芯片的Vref引脚、第三电阻的一端、第二电阻的一端分别连接；所述第三电阻的另一端连接电池电量采集及调压输出控制电路；所述第二电阻的另一端和电容的另一端均接地。
8.根据权利要求6所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述LDO电路包括LDO芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻和电容；所述LDO芯片的OUT引脚与电一电阻的一端、电容的一端分别连接；所述第一电阻的另一端与LDO芯片的Vref引脚、第三电阻的一端、第二电阻的一端分别连接；所述第三电阻的另一端连接电池电量采集及调压输出控制电路；所述第二电阻的另一端和电容的另一端均接地。
9.根据权利要求5-8任一所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述电池电量采集及调压输出控制电路采用MCU。
10.一种基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路的调节方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤S1:基于SOC剩余电量及锂电池充放电曲线建立锂电池电量数据表；
步骤S2:基于预期的干电池特性，建立干电池放电电压数据表；
步骤S3:根据相同电量百分比原则，建立锂电池电量与干电池电压的电量映射表；
步骤S4:初始化电压调节电路,并根据采样得到电阻电压得到电流I，结合锂电池电压Vbat，计算电池的电量；
步骤S5:根据锂电池量与干电池电压的电量映射关系/表,得到目标输出电压Vp;
步骤S6:根据输出电压Vp，以及R1/R2分压后的采样电压值，计算PWM输出占空比D;
步骤S7:根据负载大小变化，D的取值根据采样到的电压进行调整。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110546231.2A CN113296008A (zh) | 2021-05-19 | 2021-05-19 | 基于soc剩余电量预估法的电压调节电路及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110546231.2A CN113296008A (zh) | 2021-05-19 | 2021-05-19 | 基于soc剩余电量预估法的电压调节电路及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113296008A true CN113296008A (zh) | 2021-08-24 |
Family
ID=77322821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110546231.2A Pending CN113296008A (zh) | 2021-05-19 | 2021-05-19 | 基于soc剩余电量预估法的电压调节电路及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113296008A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004239748A (ja) * | 2003-02-06 | 2004-08-26 | Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc | 残電池容量検出方法および携帯端末装置 |
| KR20050022996A (ko) * | 2003-08-28 | 2005-03-09 | 엘지전자 주식회사 | 배터리 잔존용량 산출방법 |
| WO2015013942A1 (zh) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | 瑞吉高新科技股份有限公司 | 电量查询装置及方法 |
| CN105223516A (zh) * | 2015-10-20 | 2016-01-06 | 卧龙电气集团股份有限公司 | 一种锂电池电量模拟电压输出装置 |
| KR20160035698A (ko) * | 2014-09-23 | 2016-04-01 | 주식회사 실리콘마이터스 | 배터리잔량 측정 장치 및 방법 |
| CN205610238U (zh) * | 2015-12-29 | 2016-09-28 | 刘礼刚 | 一种电源管理集成电路 |
| CN110931901A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-03-27 | 重庆理工大学 | 模拟铅酸电池电气特性的锂电池柔性集成方法与系统 |
| CN210954271U (zh) * | 2019-08-29 | 2020-07-07 | 福建飞毛腿动力科技有限公司 | 一种锂离子电池电量显示电路 |
| CN111596218A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-08-28 | 深圳市福光动力通信设备有限公司 | 用锂电池组模拟铅酸电池组充放电特性的装置 |
-
2021
- 2021-05-19 CN CN202110546231.2A patent/CN113296008A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004239748A (ja) * | 2003-02-06 | 2004-08-26 | Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc | 残電池容量検出方法および携帯端末装置 |
| KR20050022996A (ko) * | 2003-08-28 | 2005-03-09 | 엘지전자 주식회사 | 배터리 잔존용량 산출방법 |
| WO2015013942A1 (zh) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | 瑞吉高新科技股份有限公司 | 电量查询装置及方法 |
| KR20160035698A (ko) * | 2014-09-23 | 2016-04-01 | 주식회사 실리콘마이터스 | 배터리잔량 측정 장치 및 방법 |
| CN105223516A (zh) * | 2015-10-20 | 2016-01-06 | 卧龙电气集团股份有限公司 | 一种锂电池电量模拟电压输出装置 |
| CN205610238U (zh) * | 2015-12-29 | 2016-09-28 | 刘礼刚 | 一种电源管理集成电路 |
| CN210954271U (zh) * | 2019-08-29 | 2020-07-07 | 福建飞毛腿动力科技有限公司 | 一种锂离子电池电量显示电路 |
| CN110931901A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-03-27 | 重庆理工大学 | 模拟铅酸电池电气特性的锂电池柔性集成方法与系统 |
| CN111596218A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-08-28 | 深圳市福光动力通信设备有限公司 | 用锂电池组模拟铅酸电池组充放电特性的装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7476987B2 (en) | Stand-alone wind turbine system, apparatus, and method suitable for operating the same | |
| US6590370B1 (en) | Switching DC-DC power converter and battery charger for use with direct oxidation fuel cell power source | |
| CN201440614U (zh) | 一种充电控制电路 | |
| US20120146588A1 (en) | Charging control device and charging control method | |
| CN110323794B (zh) | 一种主动均衡的控制方法和电路 | |
| CN102624054A (zh) | 一种在恒流充电阶段输出电流可调的充电装置及方法 | |
| CN202474967U (zh) | 一种在恒流充电阶段输出电流可调的充电装置 | |
| CN103441555B (zh) | 一种基于mppt控制的蓄电池充电控制方法 | |
| CN111030081B (zh) | 太阳能收集复合微能源系统及实现超级电容充电控制方法 | |
| CN111711259A (zh) | 光伏微能源采集系统及其混合储能自动充放电控制方法 | |
| CN217282265U (zh) | 一种锂电池组均衡充电电路 | |
| CN113296008A (zh) | 基于soc剩余电量预估法的电压调节电路及方法 | |
| CN205092640U (zh) | 一种微型平衡控制充电单元 | |
| CN209913540U (zh) | 一种用于控制蓄电池充电的电路 | |
| CN209200719U (zh) | 一种可充电电池 | |
| CN113595206A (zh) | 一种基于电压采集的模拟一次电池放电特性的电压调节电路和方法 | |
| CN112636416A (zh) | 一种可同口充放电的低功耗锂电池转u型电池的电源管理系统线路 | |
| CN112510786A (zh) | 一种低功耗锂电池转u型电池的电源管理系统线路 | |
| CN215835179U (zh) | 太阳能充电控制及充电电流检测电路 | |
| CN201167240Y (zh) | 一种镍氢电池的充电装置 | |
| CN111211610B (zh) | 锌镍电池和电池组用智能充电器 | |
| CN211018369U (zh) | 一种充电控制电路、电路板及充电装置 | |
| CN114900058B (zh) | 一种单火线供电装置 | |
| CN110212623A (zh) | 一种锂电池充电装置及充电器 | |
| CN107222009B (zh) | 一种基于太阳能取电的通信装置的电源系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |