CN209462053U - 可充电电池的均衡检测电路与均衡处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可充电电池的均衡检测电路与均衡处理装置，所述可充电电池的数量为两个，且两个可充电电池串联形成电池串，其中的每个可充电电池均能在均衡控制电路的均衡控制下被放电，以使得各可充电电池的电压相等，所述均衡检测电路，包括：电阻串与比较器；所述比较器的一个输入端直接或间接连接于两个相邻的电阻单元之间，另一个输入端直接或间接连接两个相邻的可充电电池之间；所述比较器的输出端连接所述均衡控制电路，用于根据其两个输入端的电压，向所述均衡控制电路输出能够使得所述均衡控制电路对对应的可充电电池执行所述均衡控制的电平信号。本实用新型无需使用ADC的方式，有利于简化芯片设计难度，有效降低成本。

Description

可充电电池的均衡检测电路与均衡处理装置

技术领域

本实用新型涉及电池，尤其涉及一种可充电电池的均衡检测电路与均衡处理装置。

背景技术

可充电电池，可理解为能够通过对其充电使其再次具备电能，进而被反复使用的电池，例如可以为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂电池等等。

现有相关技术中，两节可充电电池串联的应用场景越来越多，以两节锂电池串联的场景为例，如果锂电池存在电池容量不匹配的时候，例如各锂电池电压有差别，充电很容易造成一节电池充电过压，而另一节电池充电不足的情况，为了保证在充电完成时各节锂电池都充满，就需要采用均衡处理电路，其可检测电池的电压，在其中一节电池电压高于另外一节电池时，开启均衡处理电路，对该高电压的电池进行放电，直到该高压电池电压与另一个基本相当。

然而，现有的相关技术中，通常是通过模数转换ADC的方式来检测电池电压，进而直接比较电池电压的，其芯片设计难度及成本均较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种可充电电池的均衡检测电路与均衡处理装置，以解决芯片设计难度及成本均较高的问题。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种可充电电池的均衡检测电路，所述可充电电池的数量为两个，且两个可充电电池串联形成电池串，其中的每个可充电电池均能在均衡控制电路的均衡控制下被放电，以使得各可充电电池的电压相等，所述均衡检测电路，包括：电阻串与比较器；所述比较器为偏移(offset)比较器；

所述电阻串包括互相串联且阻值相等的两个电阻单元，所述电组串的第一端直接或间接连接所述电池串的正极端，所述电池串的负极端与所述电阻串的第二端均接至地；

所述比较器的一个输入端直接或间接连接于两个相邻的电阻单元之间，另一个输入端直接或间接连接两个相邻的可充电电池之间；

所述比较器的输出端连接所述均衡控制电路，用于根据其两个输入端的电压，向所述均衡控制电路输出能够使得所述均衡控制电路对对应的可充电电池执行所述均衡控制的电平信号。

可选的，所述比较器的数量为两个，分别为第一比较器与第二比较器；

所述第一比较器的第一输入端直接或间接连接于两个电阻单元之间，所述第一比较器的第二输入端直接或间接连接于对应的两个可充电电池之间，所述第一比较器用于在其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值大于第一阈值时向所述均衡控制电路输出第一电平信号；

所述第二比较器的第一输入端直接或间接连接于两个可充电电池之间，所述第二比较器的第二输入端直接或间接连接于对应的两个电阻单元之间，所述第一比较器用于在其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值大于所述第一阈值时向所述均衡控制电路输出所述第一电平信号。

可选的，所述第一比较器还用于在输出所述第一电平信号时，若其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值小于第二阈值，则向所述均衡控制电路输出第二电平信号；

所述第二比较器还用于在输出所述第一电平信号时，若其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值小于第二阈值，则向所述均衡控制电路输出第二电平信号；

所述第一阈值大于所述第二阈值。

可选的，所述offset比较器包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管与第九晶体管；

所述第一晶体管的栅极接入所述offset比较器的第一输入端的电压，所述第二晶体管的栅极接入所述offset比较器的第二输入端的电压，所述第一晶体管的源极分别连接所述第三晶体管的漏极、所述第五晶体管的漏极，以及所述第六晶体管的栅极，所述第二晶体管的源极分别连接至所述第四晶体管的漏极、所述第四晶体管的栅极、所述第三晶体管的栅极，以及所述第五晶体管的栅极，所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管与所述第六晶体管的源极均连接电源；

所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极连接所述第七晶体管的源极，所述第七晶体管的栅极、所述第八晶体管的源极、所述第八晶体管的栅极与所述第九晶体管的栅极均接入有电流，所述第八晶体管的漏极、所述第九晶体管的漏极，以及所述第七晶体管的漏极均接地；

所述第六晶体管的漏极连接所述第九晶体管的源极，所述offset比较器的输出端连接至所述第六晶体管的漏极与所述第九晶体管的源极之间。

可选的，所述offset比较器还包括第十晶体管与第十一晶体管；

所述第十晶体管的源极连接所述电源，所述第十晶体管的栅极连接所述第二晶体管的源极，所述第十晶体管的漏极连接所述第十一晶体管的源极，所述第十一晶体管的漏极连接所述第一晶体管的源极，所述第十一晶体管的栅极连接所述offset比较器的输出端；

所述第十一晶体管用于在所述offset比较器输出所述第一电平信号时关断，并在所述offset比较器输出所述第二电平信号时导通。

可选的，所述的均衡检测电路，还包括第一反相器与第二反相器，所述第六晶体管的漏极与所述第九晶体管的源极之间的电压经所述第一反相器与所述第二反相器两次反相后，通过所述offset比较器的输出端输出。

可选的，所述第一晶体管与所述第二晶体管尺寸相同，所述第三晶体管与所述第四晶体管尺寸相同，所述第八晶体管与所述第九晶体管尺寸相同。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种可充电电池的均衡处理装置，包括第一方面及其可选方案涉及的均衡检测电路与均衡控制电路。

可选的，所述均衡处理电路包括控制器与两个控制开关，每个控制开关均直接或间接并联于一个可充电电池的两端，所述控制器的每个用于接收所述电平信号的输入端均连接至一个比较器的输出端，每个控制开关的控制端均连接所述控制器的一个输出端。

可选的，所述的装置，还包括用于为所述可充电电池充电的充电电路，所述均衡处理电路与所述充电电路被配置为：

当所述均衡处理电路执行所述均衡控制时，所述充电电路停止为所述可充电电池充电，且当所述充电电路为所述可充电电池充电时，所述均衡处理电路不执行所述均衡控制。

本实用新型提供的可充电电池的均衡检测电路与均衡处理装置，通过两个电阻单元的串联均匀分压，同时，由于各电池串联，若未发生过压等情况，则各电池两端产生的电压，即电位差应也是均衡的，若发生了例如过压的情况，则该电池两端的电压相较于另一电池则不再是均衡的，本实用新型通过比较器的比较，能够以始终均匀分压的电阻单元间电压为依据，判断电池两端的电压相较于另一电池是否还是均衡的，可见，本实用新型可实现电池是否均衡的判断，同时，还可在发生不均衡时及时向均衡处理电路发送相应的电平信号，使其执行均衡处理。

可见，本实用新型实现了电池的均衡检测，并能触发均衡处理的执行，同时，其可通过电阻单元与比较器来实现，无需使用ADC的方式，有利于简化芯片设计难度，有效降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例中可充电电池的均衡处理装置的电路示意图一；

图2是本实用新型一实施例中可充电电池的均衡处理装置的电路示意图二；

图3是本实用新型一实施例中可充电电池的均衡处理装置的电路示意图三；

图4是本实用新型一实施例中offset比较器的电路示意图；

图5是本实用新型一实施例中offset比较器的输入、输出波形图。

附图标记说明：

1-比较器；

10-比较器组；

11-第一比较器；

12-第二比较器；

2-均衡处理电路；

21-控制器；

R1、R2-电阻；

BAT1、BAT2-可充电电池；

Q21-第一控制开关；

Q22-第二控制开关；

Q101-第一晶体管；

Q102-第二晶体管；

Q103-第三晶体管；

Q104-第四晶体管；

Q105-第五晶体管；

Q106-第六晶体管；

Q107-第七晶体管；

Q108-第八晶体管；

Q109-第九晶体管；

Q110-第十晶体管；

Q111-第十一晶体管；

G1-第一反相器；

G2-第二反相器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1是本实用新型一实施例中可充电电池的均衡处理装置的电路示意图一；图2是本实用新型一实施例中可充电电池的均衡处理装置的电路示意图二；图3是本实用新型一实施例中可充电电池的均衡处理装置的电路示意图三。

请参考图1至图3，其提供了一种可充电电池的均衡处理装置，同时，还提供了一种可充电电池的均衡检测电路。

其可适用于两个可充电电池串联的场景下，该场景下，两个可充电电池串联形成电池串，其中的每个可充电电池均能在均衡控制电路的均衡控制下被放电，以使得各可充电电池的电压相等。

可充电电池，具体可例如锂电池，若锂电池的数量为两个，则均衡控制电路的功能则被配置为通过对其中之一锂电池的放电，使其与另一锂电池的电压保持相等，该相等可理解为包括数值完全相等，或者数值相近而视为相等的情况。

请参考图1至图3，所述均衡检测电路，包括：电阻串，以及比较器1。

电阻串，可以包括互相串联且阻值相等的两个电阻R1，所述电组串的第一端直接或间接连接所述电池串的正极端，所述电池串的负极端与所述电阻串的第二端均接至地。当然，采用电阻值相等的两个电阻串联形成电阻串的方式仅为本发明的一个示例，其并不能解读成对本发明的限制，实际上，只要电阻值相等的两个电阻单元都可以通过串联形成本发明的电阻串，其中的电阻单元例如可以包括一个或两个或其它数量的电阻。

进而，若两个可充电电池产生的总电压为V_BAT，则通过两个电阻R1的分压后，相邻电阻间的电压是与该V_BAT呈比例的；例如，如图1、图2和图 3所示，由于可充电电池，以及电阻R1的数量为两个，两个电阻R1间的电压应为V_BAT/2。两个可充电电池可表征为可充电电池BAT1与可充电电池 BAT2。

请参考图1至图3，所述比较器1的一个输入端直接或间接连接于两个相邻的电阻R1之间，另一个输入端直接或间接连接两个相邻的可充电电池之间，具体实施过程中，比较器1可经电阻R2连接至两个相邻的可充电电池之间。

所述比较器1的输出端连接所述均衡控制电路，用于根据其两个输入端的电压，向所述均衡控制电路输出能够使得所述均衡控制电路对对应的可充电电池执行所述均衡控制的电平信号。其中，只要均衡控制是以比较器1输出的电平信号为触发依据的，就不脱离该描述。

通过电平信号的反馈，均衡控制电路可知哪个电池发生了不均衡，进而有针对性地实施均衡处理。均衡控制电路的实现方式在后续举例中也有相关描述，同时，由于现有相关技术中已具有了均衡控制的手段，例如均衡控制的电路结构，和/或相关联的程序设计，本实施例可将其引入到本实施例中而不需付出创造性劳动。同时，本实施例也不排除任何需付出创造性劳动才能得到的均衡控制手段，即任何基于本实施例的均衡检测方式所触发执行的均衡控制，均不脱离本实施例的描述范围。

比较器1可以为offset比较器，进而，其在比较两个输入端的电压时，可以不直接比较哪个大，而是比较两者的差值是否足够大，或者足够小。后续会在相关实施方式中对其实现方式进行列举，同时，本领域任意offset比较器的电路结构均可应用于本实施例，进而落在本实施例的描述内。

比较器1的数量配置方式可以是多样的。

例如，可以如图1所示，仅采用一个比较器，也可以如图2和图3所示，采用两个比较器。

若采用一个比较器，则比较器可用于在其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值大于第一阈值时向均衡控制电路输出第一电平信号，并在其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值小于第二阈值或第一阈值时向均衡控制电路输出第二电平信号。其中，其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值这样的表述，可理解为第一输入端的电压是高于第二输入端的电压的情况下而产生的差值。

可见，若采用一个比较器，由于其只能在第一输入端比第二输入端大的情况进行判断，若发生第二输入端比第一输入端大的情况，例如若还需判断第二输入端与第一输入端的差值是否大于第一阈值，单个比较器通常难以实现。可见，采用单个比较器，其只能在电阻间电压大于电池间电压的情况下进行判断，或者在电池间电压大于电阻间电压的情况下进行判断，故而，其对均衡控制电路输出电平信号时，难以涵盖多样的情况，即难以在多样的情况下均起到触发均衡控制的作用。

为了避免这种情况，一种实施方式中，可以通过时序控制的方式，例如在第一个单位时间内，通过对比较器输入端接入信号的切换，使得第一输入端接入电阻间电压，第二输入端接入电池间电压，比较电阻间电压与电池间电压的差值是否大于第一阈值；在第二个单位时间内，通过对比较器输入端接入信号的切换，可使得第一输入端接入电池间电压，第二输入端接入电阻间电压，进而比较电池间电压与电阻间电压的差值是否大于第一阈值，可见，通过两个单位时间的轮替发生，可满足两种情况下的均衡检测。

同时，接入信号的切换可利用任意的切换开关来实现，例如：可在比较器的第一输入端与电阻间节点之间设置一个第一切换开关，在比较器的第一输入端与电池间节点之间设置一个第二切换开关，在比较器的第二输入端与电阻间节点之间设置一个第三切换开关，在比较器的第二输入端与电池间节点之间设置一个第四切换开关。

进而，第一切换开关与第四切换开关闭合，第二切换开关与第三切换开关断开时，可实现第一单位时间时所需的信号传输，第一切换开关与第四切换开关断开，第二切换开关与第三切换开关闭合时，可实现第二单位时间时所需的信号传输。各切换开关可连接至一计时管理电路，其通过对第一单位时间与第二单位时间的计时，可在时间到达后向切换开关输出相应的信号，以触发各切换开关达到以上所描述的状态，若第一单位时间与第二单位时间是相等的，则计时管理电路可以为一个能够定时翻转输出信号的器件或器件组合。

此外，以上切换开关还可具有联动的功能，或者采用多端切换的切换开关来实现以上至少两个切换开关的功能。

另一实施方式中，也可采用两个比较器。

同时，由于本实施例的创造性贡献之一在于不需使用ADC方式直接比较电池电压，而是以均衡分压的电阻为依据参与比较，故而，即便只能在一种情况下判断该情况对应的差值是否大于第一阈值，其也可起到一定程度的均衡检测，进而，也可视作具备了以上所涉及的创造性贡献的完整方案。故而，不论是否采用了时序控制的方式，本实施例均不排除图1所示的实现方式。

若采用两个比较器，该两个比较器可表征为第一比较器11与第二比较器12，即：如图2与图3所示，所述K个比较器包括第一比较器11与第二比较器12。

所述第一比较器11的第一输入端直接或间接连接于两个电阻R1之间，所述第一比较器11的第二输入端直接或间接连接于对应的两个可充电电池之间，所述第一比较器11用于在其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值大于第一阈值时向所述均衡控制电路2输出第一电平信号。

所述第二比较器12的第一输入端直接或间接连接于两个可充电电池之间，所述第二比较器的第二输入端直接或间接连接于对应的两个电阻R1之间，所述第二比较器11用于在其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值大于所述第一阈值时向所述均衡控制电路输出所述第一电平信号。

以上所涉及的第一电平信号可例如高电平信号，或者低电平信号，以上所涉及的其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值的表述，可理解为第一输入端的电压是大于第二输入端的电压的情况下，两者相减而得到的差值。

以上所涉及的第一输入端也可理解为比较器的同相端，第二输入端也可理解为比较器的反相端。

其中的第一阈值是大于第二阈值的。

该第一阈值与第二阈值的取值可根据一个目标阈值进行变化，该目标阈值可理解为是针对于两个电池的压差所设计的。若可充电电池的数量为两个，则该第一阈值可例如25mv，该第二阈值可例如15mv。

在图3所示的实施方式中，比较器的第一输入端，即同相端输入的电压可表征为V_IP，比较器的第二输入端，即反相端输入的电压可表征为V_IN，由于其电阻R1的数量为两个，可充电电池的数量也为两个，故而，若两个可充电电池的总电压表征为V_BAT，则两个电阻R1的组件电压即为V_BAT/2，两个可充电电池的电池间电压可通过电压V_MID表征。

故而，若第一阈值为25mv，则第一比较器11可判断V_BAT/2-V_MID是否大于25mv，第二比较器12可判断V_MID-V_BAT/2是否大于25mv。

其中，由于可充电电池BAT1的两端电压表征为V_BAT1，可充电电池 BAT2的两端电压可表征为V_BAT2，那么：

BAT_HS_HIGH＝1时，V_BAT/2-V_MID＞25mv，可推知：

(V_BAT2+V_BAT1)/2-V_BAT2＞25mv，进而可推倒出：V_BAT1/2-V_BAT2/2＞ 25mv，最终可推知V_BAT1-V_BAT2＞50mv。此即为第一比较器11所做的判断。

BAT_LS_HIGH＝1时，V_MID-V_BAT/2＞25mv，可推知：

V_BAT2-(V_BAT2+V_BAT1)/2＞25mv；

进而可推导出：V_BAT2/2-V_BAT1/2＞25mv，最终可推知V_BAT2-V_BAT1＞ 50mv。此即为第二比较器12所做的判断。

可见，通过电阻间电压与电池间电压差值是否超出例如25mv的第一阈值的判断，可判断出一个电池的两端电压与另一个电池的两端电压之间的差距是否超出了例如50mv的目标阈值，若超出，则认为两者差值过大，不再被视作是均衡的，需要执行均衡处理。

图4是本实用新型一实施例中offset比较器的电路示意图。其对offset 比较器的一种实现方式进行了列举。

请参考图4，所述offset比较器包括第一晶体管Q101、第二晶体管 Q102、第三晶体管Q103、第四晶体管Q104、第五晶体管Q105、第六晶体管Q106、第七晶体管Q107、第八晶体管Q108与第九晶体管Q109。

所述第一晶体管Q101的栅极接入所述offset比较器的第一输入端的电压，对应于图3中第一比较器11与第二比较器12的举例，其可理解为接入电压V_IP，所述第二晶体管Q102的栅极接入所述offset比较器的第二输入端的电压，对应于图5的第一比较器11与第二比较器12的举例，其可理解为接入电压V_IN，所述第一晶体管Q101的源极分别连接所述第三晶体管Q103 的漏极、所述第五晶体管Q105的漏极，以及所述第六晶体管Q106的栅极，所述第二晶体管Q102的源极分别连接至所述第四晶体管Q104的漏极、所述第四晶体管Q104的栅极、所述第三晶体管Q103的栅极，以及所述第五晶体管Q105的栅极，所述第三晶体管Q103、所述第四晶体管 Q104、所述第五晶体管Q105与所述第六晶体管Q106的源极均连接电源VDD。

可见，第一晶体管Q101与第二晶体管Q102为比较器的输入对管，第一晶体管Q101、第二晶体管Q102、第三晶体管Q103与第四晶体管Q104 可构成对称结构，一种实施方式中，若不需设置第二阈值，第五晶体管 Q105的并联，可单独起到设置第一阈值的作用，另一种实施方式中，在还需设置第二阈值的情况下，第五晶体管Q105与其他例如第十晶体管Q110的并联，共同可起到设置第一阈值的作用，不同的第一阈值下，可适配选择不同尺寸的晶体管，即第五晶体管Q105和/或第十晶体管Q110的尺寸可根据第一阈值的数值确定。

所述第一晶体管Q101的漏极与所述第二晶体管Q102的漏极连接所述第七晶体管Q107的源极，所述第七晶体管Q107的栅极、所述第八晶体管 Q108的源极、所述第八晶体管Q108的栅极与所述第九晶体管Q109的栅极均接入有电流，例如图4所示的2μA的电流，所述第八晶体管Q108的漏极、所述第九晶体管Q109的漏极，以及所述第七晶体管Q107的漏极均接地。

所述第六晶体管Q106的漏极连接所述第九晶体管Q109的源极，所述 offset比较器的输出端连接至所述第六晶体管Q106的漏极与所述第九晶体管Q109的源极之间。

进而，具体实施过程中，在V_IP-V_IN大于第一阈值时，offset比较器的输出端可基于所述第六晶体管Q106的漏极的电压自低电平信号翻转为高电平信号，即在数字信号中可被表征为由0翻转为1。

其中一种实施方式中，为了能够输出标准的高电平信号与低电平信号，所述的均衡检测电路，还包括第一反相器G1与第二反相器G2，所述第六晶体管Q106的漏极与所述第九晶体管Q109的源极之间的电压经所述第一反相器G1与所述第二反相器G2两次反相后，通过所述offset比较器的输出端输出。

其中一种实施方式中，为了在判断大于第一阈值之后，能够在小于第二阈值才翻转电平信号，即为了实现两个offset电压阈值的变化，所述offset 比较器还可包括第十晶体管Q110与第十一晶体管Q111。

所述第十晶体管Q110的源极连接所述电源VDD，所述第十晶体管 Q110的栅极连接所述第二晶体管Q102的源极，所述第十晶体管Q110的漏极连接所述第十一晶体管Q111的源极，所述第十一晶体管Q111的漏极连接所述第一晶体管Q101的源极，所述第十一晶体管Q111的栅极连接所述 offset比较器的输出端。

所述第十一晶体管Q111用于在所述offset比较器输出所述第一电平信号时关断，并在所述offset比较器输出所述第二电平信号时导通。该第一电平信号可以例如为高电平信号，第二电平信号可以例如低电平信号。第十晶体管Q110与第五晶体管Q105的尺寸可根据第二阈值的数值确定。

以上仅给出了offset比较器的一种可选电路结构，其他可选方案中，可采用其他结构，也可基于不同阈值改变器件的尺寸，其均不脱离本实施例的描述范围。

图5是本实用新型一实施例中offset比较器的输入、输出波形图。

请参考图5，其中Comp_offset output可表征offset比较器的输出信号。

当offset比较器输出低电平信号时，第十一晶体管Q111导通，第三晶体管Q103、第五晶体管Q105与第十晶体管Q110并联，其提供offset电压阈值为例如25mv的第一阈值。

当V_IP-V_IN大于25mV时，offset比较器可以翻转，输出高电平信号，同时，因其翻转，第十一晶体管Q111关断，此时只有第五晶体管Q105与第三晶体管Q103并联，offset电压阈值变为例如15mv的第二阈值，即当 VIP-VIN电压小于15mV时，offset比较器的输出才再次翻转为0。

具体实施过程中，所述第一晶体管Q101与所述第二晶体管Q102尺寸相同，所述第三晶体管Q103与所述第四晶体管Q104尺寸相同，所述第八晶体管Q108与所述第九晶体管Q109尺寸相同。

具体举例中，第一晶体管Q101与第二晶体管Q102的尺寸可表征为 (20u/2u*4)，第三晶体管Q103、第四晶体管Q104与第六晶体管Q106的尺寸可表征为(4u/6u*2)，第五晶体管Q105的尺寸可表征为 (4u/2u*1)，第七晶体管Q107的尺寸可表征为(6u/4u*2)，第八晶体管Q108与第九晶体管Q109的尺寸可表征为(6u/4u*1)，第十晶体管Q110的尺寸可表征为(4u/5u*1)，第十一晶体管Q111的尺寸可表征为 (10u/0.6u*1)。

请参考图1至图3，本实施例提供的可充电电池的均衡处理装置，可以包括以上可选方案涉及的均衡检测电路与均衡控制电路2。其可满足前文的相关描述。

其中一种实施方式中，请参考图3，所述均衡处理电路2包括控制器21 与两个控制开关，每个控制开关均直接或间接并联于一个可充电电池的两端，所述控制器21的每个用于接收所述电平信号的输入端均连接至一个比较器的输出端，每个控制开关的控制端均连接所述控制器的一个输出端。

一种具体实施过程中，如图3所示，M个控制开关包括第一控制开关 Q21与第二控制开关Q22，该第一控制开关Q21可并联于可充电电池 BAT1，该第二控制开关Q22可并联于可充电电池BAT2。

其中一种实施方式中，该控制器21可以采用数字电路控制器。

比较器可将输出的电平信号BAT_HS_HIGH和BAT_LS_HIGH送给控制器21，控制器21可响应触发或通过进一步逻辑判断后可发出均衡控制信号，该均衡控制具体表征为DIG_HS_BALANCE和DIG_LS_BALANCE，以执行均衡控制。

控制器21可通过程序来实现控制，也可通过硬件来实现，同时，控制器21中可采用硬件或软件的逻辑门来响应于电平信号发出均衡控制信号。

以图5为例，BAT_HS_HIGH为高电平时，BAT_LS_HIGH为低电平，表示可充电电池BAT1两端电压较高，需对其放电，此时可配置能够对可充电电池BAT1进行放电的DIG_LS_BALANCE与DIG_HS_BALANCE。

BAT_LS_HIGH为高电平时，BAT_HS_HIGH为低电平，表示可充电电池BAT2两端电压较高，需对其进行放电，此时可配置能够对可充电电池BAT2进行放电的DIG_LS_BALANCE与DIG_HS_BALANCE。

BAT_LS_HIGH于BAT_HS_HIGH均为低电平时，表示两个可充电电池被判断为均衡的，此时DIG_LS_BALANCE可以为低，DIG_HS_BALANCE 也可以为低电平。

能够实现以上逻辑的任意电路结构、程序流程，均可应用于控制器 21。

其中一种实施方式中，为了避免放电与充电的冲突，所述的装置，还包括用于为所述可充电电池充电的充电电路，所述均衡处理电路与所述充电电路被配置为：

当所述均衡处理电路2执行所述均衡控制时，所述充电电路停止为所述可充电电池充电，且当所述充电电路为所述可充电电池充电时，所述均衡处理电路2不执行所述均衡控制。

具体实施过程中，可在充电的时候检测电池电压的差值，此时关闭均衡控制过程，即不执行均衡控制。一旦检测电池电压的差值大于例如50mv的目标阈值，则开启均衡电路，即执行均衡控制，同时可控制均衡检测电路和 /或充电电路不工作。

综上所述，本实用新型提供的可充电电池的均衡检测电路与均衡处理装置，通过两个电阻单元的串联均匀分压，同时，由于各电池串联，若未发生过压等情况，则各电池两端产生的电压，即电位差应也是均衡的，若发生了例如过压的情况，则各电池两端的电压则不再是均衡的，本实用新型通过比较器的比较，能够以始终均匀分压的电阻单元间电压为依据，判断该电池两端的电压相较于另一电池是否还是均衡的，可见，本实用新型可实现电池是否均衡的判断，同时，还可在发生不均衡时及时向均衡处理电路发送相应的电平信号，使其执行均衡处理。

可见，本实用新型实现了电池的均衡检测，并能触发均衡处理的执行，同时，其可通过电阻单元与比较器来实现，无需使用ADC的方式，有利于简化芯片设计难度，有效降低成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种可充电电池的均衡检测电路，所述可充电电池的数量为两个，且两个可充电电池串联形成电池串，其中的每个可充电电池均能在均衡控制电路的均衡控制下被放电，以使得各可充电电池的电压相等，其特征在于，所述均衡检测电路，包括：电阻串与比较器；所述比较器为offset比较器；

所述电阻串包括互相串联且阻值相等的两个电阻单元，所述电阻串的第一端直接或间接连接所述电池串的正极端，所述电池串的负极端与所述电阻串的第二端均接至地；

所述比较器的一个输入端直接或间接连接于两个相邻的电阻单元之间，另一个输入端直接或间接连接两个相邻的可充电电池之间；

所述比较器的输出端连接所述均衡控制电路，用于根据其两个输入端的电压，向所述均衡控制电路输出能够使得所述均衡控制电路对对应的可充电电池执行所述均衡控制的电平信号。

2.根据权利要求1所述的均衡检测电路，其特征在于，所述比较器的数量为两个，分别为第一比较器与第二比较器；

所述第一比较器的第一输入端直接或间接连接于两个电阻单元之间，所述第一比较器的第二输入端直接或间接连接于对应的两个可充电电池之间，所述第一比较器用于在其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值大于第一阈值时向所述均衡控制电路输出第一电平信号；

所述第二比较器的第一输入端直接或间接连接于两个可充电电池之间，所述第二比较器的第二输入端直接或间接连接于对应的两个电阻单元之间，所述第二比较器用于在其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值大于所述第一阈值时向所述均衡控制电路输出所述第一电平信号。

3.根据权利要求2所述的均衡检测电路，其特征在于，所述第一比较器还用于在输出所述第一电平信号时，若其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值小于第二阈值，则向所述均衡控制电路输出第二电平信号；

所述第二比较器还用于在输出所述第一电平信号时，若其第一输入端的电压与其第二输入端的电压的差值小于第二阈值，则向所述均衡控制电路输出第二电平信号；

所述第一阈值大于所述第二阈值。

4.根据权利要求1至3任一项所述的均衡检测电路，其特征在于，所述offset比较器包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管与第九晶体管；

所述第一晶体管的栅极接入所述offset比较器的第一输入端的电压，所述第二晶体管的栅极接入所述offset比较器的第二输入端的电压，所述第一晶体管的源极分别连接所述第三晶体管的漏极、所述第五晶体管的漏极，以及所述第六晶体管的栅极，所述第二晶体管的源极分别连接至所述第四晶体管的漏极、所述第四晶体管的栅极、所述第三晶体管的栅极，以及所述第五晶体管的栅极，所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管与所述第六晶体管的源极均连接电源；

所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极连接所述第七晶体管的源极，所述第七晶体管的栅极、所述第八晶体管的源极、所述第八晶体管的栅极与所述第九晶体管的栅极均接入有电流，所述第八晶体管的漏极、所述第九晶体管的漏极，以及所述第七晶体管的漏极均接地；

所述第六晶体管的漏极连接所述第九晶体管的源极，所述offset比较器的输出端连接至所述第六晶体管的漏极与所述第九晶体管的源极之间。

5.根据权利要求4所述的均衡检测电路，其特征在于，所述offset比较器还包括第十晶体管与第十一晶体管；

所述第十晶体管的源极连接所述电源，所述第十晶体管的栅极连接所述第二晶体管的源极，所述第十晶体管的漏极连接所述第十一晶体管的源极，所述第十一晶体管的漏极连接所述第一晶体管的源极，所述第十一晶体管的栅极连接所述offset比较器的输出端；

所述第十一晶体管用于在所述offset比较器输出第一电平信号时关断，并在所述offset比较器输出第二电平信号时导通。

6.根据权利要求4所述的均衡检测电路，其特征在于，还包括第一反相器与第二反相器，所述第六晶体管的漏极与所述第九晶体管的源极之间的电压经所述第一反相器与所述第二反相器两次反相后，通过所述offset比较器的输出端输出。

7.根据权利要求4所述的均衡检测电路，其特征在于，所述第一晶体管与所述第二晶体管尺寸相同，所述第三晶体管与所述第四晶体管尺寸相同，所述第八晶体管与所述第九晶体管尺寸相同。

8.一种可充电电池的均衡处理装置，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的均衡检测电路与均衡控制电路。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述均衡处理电路包括控制器与两个控制开关，每个控制开关均直接或间接并联于一个可充电电池的两端，所述控制器的每个用于接收所述电平信号的输入端均连接至一个比较器的输出端，每个控制开关的控制端均连接所述控制器的一个输出端。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括用于为所述可充电电池充电的充电电路，所述均衡处理电路与所述充电电路被配置为：

当所述均衡处理电路执行所述均衡控制时，所述充电电路停止为所述可充电电池充电，且当所述充电电路为所述可充电电池充电时，所述均衡处理电路不执行所述均衡控制。