CN2844928Y - 带均流功能的多串电池电压检测电路 - Google Patents

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刘彦和
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Abstract

本实用新型公开一种带均流功能的多串电池电压检测电路，由模数转换电路、分压电阻网络和跨接于相邻检测端之间的均流电阻组成。其中，模数转换电路负责电压的测量；分压电阻网络保证检测电压在模数转换电路的检测范围内。跨接的均流电阻弥补了分压电阻网络会造成流经各节电芯电流不一致的不足，从而使各电芯的使用寿命都能保持一致，保证多串电池的正常使用寿命。

Description

带均流功能的多串电池电压检测电路
【技术领域】
本实用新型涉及一种电压检测电路。
【背景技术】
部分便携式电子产品如笔记本电脑等的电池需要较高的使用电压，单节的锂电池电压较低，已经不能满足其要求。通常把多个电芯进行串联以获得满足这些电子产品使用需求的电压。当前笔记本电脑价位不断下挫，市场份额日益扩大，大有取代台式机成为消费者购机首选的趋势，其他便携式电子产品的应用也越来越广泛，由于这类电子产品的使用、待机时间是由电池性能决定的，自然其所使用的多串电池也就引起了广泛关注。
多串电池在使用中通常需要测量各节电芯的电压分别是多少。业界现在多采用模数转换电路(ADC)或微处理器(MCU)的方式进行电压测量。这就需要配置分压电阻网络以使检测到的电压在ADC或MCU的检测范围之内。但仅通过简单的分压电阻网络，会造成流经各节电芯的电流不一致。各节电池电流的长期不一致会造成某节电芯加速老化、失效，而使整块电池不可用，从而也导致了整块电池使用寿命降低。
【发明内容】
本实用新型的目的就是为了克服现有技术的不足，提供一种性能稳定、应用中能保证电池正常使用寿命的多串电池电压检测电路。
为实现上述目的，本实用新型提出一种带均流功能的多串电池电压检测电路，包括模数转换电路、分压电路；所述分压电路的正端为电池电压检测端，分压电路分压输出端与所述模数转换电路各信号输入端分别对应相接，分压电路负端接地；还包括均流电阻，跨接于相邻两个电池检测端之间，平均分配流过各电池电芯的电流，防止由于内部电路检测网络引起的电芯本身的不平衡。
上述的多串电池电压检测电路，还包括滤波电路，对应连接于所述模数转换电路各信号输入端与地之间。所述滤波电路包括滤波电容，对应连接于所述模数转换电路各信号输入端与地之间。
由于采用了以上的方案，本实用新型带均流功能的多串电池电压检测电路采用分压电阻网络进行分压，输出到ADC检测端的电压可随需求调节，ADC的选择不受其可检测电压大小参数的影响，可选择的ADC范围广，同时，跨接的均流电阻保证了流过各节电芯的电流大小基本一致，避免了因流经各节电芯的电流不平衡而造成某节电芯加速老化，从而导致电池整体寿命降低的情况。本实用新型的检测电路，保证流过每一电芯的电流基本相同，从而使各电芯的使用寿命都能保持一致，保证多串电池的正常使用寿命。
【附图说明】
附图为本实用新型的电路结构示意图。
【具体实施方式】
请参考附图，本实用新型带均流功能的多串电池电压检测电路由模数转换电路、分压电阻网络、滤波电容和跨接于各相邻检测端的均流电阻组成。
其中，ADC负责电压的测量；分压电阻网络由一组电阻组成，其保证检测电压在ADC的检测范围内。根据电芯电压与ADC的可检测电压之间的比率关系来选择相应的电阻值以实现分压功能。滤波电容C1、C2等分别连接于ADC信号输入端与地之间，以提高电压测量精度，滤波电容大小根据ADC采样速率确定。
通过在ADC的相邻检测端即电芯Bn和B(N+1)之间跨接的均流电阻R5来弥补分压电阻网络会造成流经各节电芯电流不一致的不足，保证流过每一节电池的电流基本相等。
以下为原理说明：
一、选择分压电阻网络的电阻值：
如附图所示，电芯B(n+1)输出至检测端的电压为VB(n+1)*R1/(R1+R2).即分压电阻网络的分压率为R1/(R1+R2)，由电芯电压与ADC检测电压的比率可求R1与R2电阻值的比，从而可据之选择相应的电阻。
二、不跨接均流电阻R5时的弊端：
如附图所示，不跨接均流电阻R5时，流过电芯B(n+1)的电流为VB(n+1)/(R1+R2)，而流过电芯Bn的电流为VB(n+1)/(R1+R2)+VBn/(R3+R4)。可以看出，电芯Bn比B(n+1)电流大了VBn/(R3+R4)，长时间下去，Bn的电压和容量就会明显比B(n+1)低，从而造成两节电芯不平稳，加速了电芯Bn的老化。而整块电池的寿命跟电芯的最短寿命一致，从而造成了电池的加速老化与寿命降低。
三、跨接均流电阻R5的作用：
为防止各节电芯电流不一致而加速某节电芯的老化，降低电池的使用寿命，在Bn和B(n+1)间跨接一个合适的电阻R5。R5可加大B(n+1)的耗电，使其和多出的电流VBn/(R3+R4)基本一致，从而使各电芯的电流达到基本平衡。

Claims (3)

1、一种带均流功能的多串电池电压检测电路，包括模数转换电路、分压电路；所述分压电路的正端为各节电池电压检测端，分压电路分压输出端与所述模数转换电路各信号输入端分别对应相接，分压电路负端接地；其特征是：还包括均流电阻，跨接于相邻两个电池检测端之间，用于平均分配流过各电池电芯的电流。
2、如权利要求1所述的多串电池电压检测电路，其特征是：还包括滤波电路，对应连接于所述模数转换电路各信号输入端与地之间。
3、如权利要求2所述的多串电池电压检测电路，其特征是：所述滤波电路包括滤波电容，对应连接于所述模数转换电路各信号输入端与地之间。
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Denomination of utility model: Multiple serial battery voltage testing circuits with current equilization function

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Denomination of utility model: Multiple serial battery voltage testing circuits with current equilization function

Granted publication date: 20061206

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