本發(fā)明涉電動(dòng)設(shè)備電池領(lǐng)域,具體地,涉及一種智能電池。
背景技術(shù):
隨著電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車等電動(dòng)設(shè)備在人們?nèi)粘I钪性絹?lái)越普及,而為電動(dòng)設(shè)備提供能量的電池性能也愈加為人們所關(guān)注。因此,對(duì)電池進(jìn)行有效的控制,使得電池的安全性得到保障,并且使電池的性能得到最大程度的發(fā)揮成為重要的課題。
目前電動(dòng)設(shè)備的電池大都采用多個(gè)電池芯片串聯(lián)而成,通常電壓根據(jù)實(shí)際的需要也越來(lái)越大,這樣對(duì)電池的安全性能要求也越來(lái)越高?,F(xiàn)有技術(shù)對(duì)于電池充電和放電電壓檢測(cè)通常是直接對(duì)電池兩端的電壓進(jìn)行檢測(cè),由于電池兩端的電壓相對(duì)比較高,很容易燒壞電壓檢測(cè)ic以及mos管控制開關(guān),這種方式使得電池的安全系數(shù)較差,同時(shí)降低了電池的使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足,提供一種智能電池,該智能電池通過級(jí)聯(lián)檢測(cè)電路對(duì)電池內(nèi)的每一電池芯片進(jìn)行檢測(cè),電壓檢測(cè)精度高,安全系數(shù)高,自耗電低,通過分壓巧妙的解決了ic跟其它元件的耐壓?jiǎn)栴},同時(shí)通過加載的均衡電路延長(zhǎng)了電池使用壽命。該智能電池通過增加藍(lán)牙/gprs模塊,可以使用手機(jī)app對(duì)該智能電池進(jìn)行開關(guān)控制,而gprs模塊可以對(duì)該智能電池進(jìn)行定位,從而增加防盜功能。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供一種智能電池,所述智能電池包括相互串聯(lián)第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片,所述第n電池芯片的正極電壓最高,其特征在于,所述智能電池還包括設(shè)置在所述第一電池芯片兩端的用于檢測(cè)所述第一電池芯片充電電壓的第一充電電壓檢測(cè)電路、設(shè)置在所述第二電池芯片兩端的用于檢測(cè)所述第二電池芯片充電電壓的第二充電電壓檢測(cè)電路、……、以及設(shè)置在所述第n電池芯片兩端的用于檢測(cè)所述第n電池芯片充電電壓的第n充電電壓檢測(cè)電路;所述第n充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端串聯(lián)第rn電阻后與下一級(jí)第n-1充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端相連接、所述第n-1充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端串聯(lián)第rn-1電阻后與下一級(jí)第n-2充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端相連接、……、第二充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端串聯(lián)第r2電阻后與所述第一充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端相連接、所述第一充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端與第r1電阻相串聯(lián);通過所述第r1電阻的邏輯輸出結(jié)果判斷所述第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片是否充電異常,如果所述第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片均充電正常,則所述第r1電阻的邏輯輸出端沒有輸出;如果所述第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片中任意一個(gè)或者多個(gè)電池芯片出現(xiàn)充電異常,則所述第r1電阻的邏輯輸出端有輸出,并控制所述智能電池的充電開關(guān)斷開。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述第r1電阻、第r2電阻、……、第rn-1電阻、第rn電阻均為阻值相同的電阻。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述智能電池還包括設(shè)置在所述第一電池芯片兩端的用于檢測(cè)所述第一電池芯片放電電壓的第一放電電壓檢測(cè)電路、設(shè)置在所述第二電池芯片兩端的用于檢測(cè)所述第二電池芯片放電電壓的第二放電電壓檢測(cè)電路、……、以及設(shè)置在所述第n電池芯片兩端的用于檢測(cè)所述第n電池芯片放電電壓的第n放電電壓檢測(cè)電路;所述第n放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端串聯(lián)第rfn電阻后與下一級(jí)第n-1放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端相連接、所述第n-1放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端串聯(lián)第rfn-1電阻后與下一級(jí)第n-2充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端相連接、……、第二放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端串聯(lián)第rf2電阻后與所述第一放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端相連接、所述第一放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端與第rf1電阻相串聯(lián);通過所述第rf1電阻的邏輯輸出結(jié)果判斷所述第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片是否放電異常,如果所述第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片均放電正常,則所述第rf1電阻的邏輯輸出端沒有輸出;如果所述第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片中任意一個(gè)或者多個(gè)電池芯片出現(xiàn)放電異常,則所述第rf1電阻的邏輯輸出端有輸出,并控制所述智能電池的放電開關(guān)斷開。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述第rf1電阻、第rf2電阻、……、第rfn-1電阻、第rfn電阻均為阻值相同的電阻。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述第一充電電壓檢測(cè)電路包括電阻r20、r50、靈敏度較高的型號(hào)為s8261-g2n的鋰電池保護(hù)ic、電容c20、pnp型三極管q30;所述第一電池芯片的正極與所述電阻r20串聯(lián),所述電阻r20的輸出端分別與s8261-g2n的5腳和所述電容c20的一端相連接,所述電容c20的另一端分別與s8261-g2n的6腳和第一電池芯片的負(fù)極相連接,所述s8261-g2n的3腳與電阻r50串聯(lián)后再與所述pnp型三極管q30的基極相連接,所述pnp型三極管q30的射電極與所述第一電池芯片的正極相連接,所述pnp型三極管q30的集電極為所述第一充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端,通過其邏輯輸出結(jié)果判斷所述第一電池芯片的充電是否出現(xiàn)異常,若所述第一電池芯片充電異常,則所述pnp型三極管q30導(dǎo)通且其集電極輸出高電平;若所述第一電池芯片充電正常,則所述pnp型三極管q30不導(dǎo)通。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述第一放電電壓檢測(cè)電路跟所述第一充電電壓檢測(cè)電路采用同一個(gè)鋰電池保護(hù)ic,所述s8261-g2n的1腳與電阻r30串聯(lián)后再與pnp型三極管q20的基極相連接,所述pnp型三極管q20的射電極與所述第一電池芯片的正極相連接,所述pnp型三極管q20的集電極為所述第一放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端,通過其邏輯輸出結(jié)果判斷所述第一電池芯片的放電是否出現(xiàn)異常,若所述第一電池芯片放電異常,則所述pnp型三極管q20導(dǎo)通且其集電極輸出高電平;若所述第一電池芯片放電正常,則所述pnp型三極管q20不導(dǎo)通。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述第二充電電壓檢測(cè)電路、第三充電電壓檢測(cè)電路、……、第n充電電壓檢測(cè)電路均采用相同的充電電壓檢測(cè)電路;所述第二放電電壓檢測(cè)電路、第三放電電壓檢測(cè)電路、……、第n放電電壓檢測(cè)電路均采用相同的放電電壓檢測(cè)電路。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述智能電池包括10個(gè)、或者13個(gè)、或者16個(gè)、或者20個(gè)相互串聯(lián)的電池芯片。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述第n充電電壓檢測(cè)電路包括電阻r11、r41、鋰電池保護(hù)ic、電容c11、pnp型三極管q21;所述鋰電池保護(hù)ic采用型號(hào)為hy2110cb的ic電路;所述第n電池芯片的正極與所述電阻r11串聯(lián),所述電阻r11的輸出端分別與hy2110cb的5腳和所述電容c11的一端相連接,所述電容c11的另一端、hy2110cb的6腳和2腳均與所述第n電池芯片的負(fù)極相連接;所述hy2110cb的3腳與電阻r41串聯(lián)后再與所述pnp型三極管q21的基極相連接,所述pnp型三極管q21的射電極與所述第n電池芯片的正極相連接,所述pnp型三極管q21的集電極為所述第n充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端,通過其邏輯輸出結(jié)果判斷所述第n電池芯片的充電是否出現(xiàn)異常。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,若所述第n電池芯片充電異常,則所述pnp型三極管q21導(dǎo)通且其集極輸出高電平;若所述第n電池芯片充電正常,則所述pnp型三極管q21不導(dǎo)通。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述第n放電電壓檢測(cè)電路跟所述第n充電電壓檢測(cè)電路采用同一個(gè)鋰電池保護(hù)ic,所述hy2110cb的1腳與電阻r21串聯(lián)后再與pnp型三極管q11的基極相連接,所述pnp型三極管q11的射電極與所述第n電池芯片的正極相連接,所述pnp型三極管q11的集電極為所述第n放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端,通過其邏輯輸出結(jié)果判斷所述第n電池芯片的放電是否出現(xiàn)異常。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,若所述第n電池芯片放電異常,則所述pnp型三極管q11導(dǎo)通且其集極輸出高電平;若所述第n電池芯片放電正常,則所述pnp型三極管q11不導(dǎo)通。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述智能電池第n電池芯片的正極為所述智能電池外接正極,所述智能電池的外接負(fù)極與第一電池芯片負(fù)極之間設(shè)置有兩組n溝道場(chǎng)效應(yīng)管,第一組n溝道場(chǎng)效應(yīng)管包括四個(gè)相互并聯(lián)的n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3,第二組為n溝道場(chǎng)效應(yīng)管包括四個(gè)相互并聯(lián)的n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ua、ua1、ua2、ua3;所述n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3的源極均接入所述智能電池的外接負(fù)極,所述n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ua、ua1、ua2、ua3的源極均接入所述第一電池芯片的負(fù)極,所述n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3、ua、ua1、ua2、ua3的漏極均接在一起;
所述第一充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端與第r60電阻相串聯(lián)后依次串聯(lián)二極管d3、電阻r61,所述電阻r61輸出端接入npn型三極管q31的基極,所述npn型三極管q31的射電極接入所述智能電池的外接負(fù)極,所述n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3的柵極均接入npn型三極管q31的集電極;所述電阻r61的輸出端與npn型三極管q31的射電極之間串聯(lián)有電阻r62;
所述第一放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端與第r40電阻相串聯(lián)后再串聯(lián)一電阻r72,所述電阻r72的輸出端接入npn型三極管q34的基極,所述n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ua、ua1、ua2、ua3的柵極均接入npn型三極管q34的集電極,所述電阻r72的輸出端與npn型三極管q34的射電極之間串聯(lián)有電阻r71;
所述智能電池的外接負(fù)極與第一電池芯片負(fù)極之間還連接有相互并聯(lián)的電容c33和電容c34。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述第一充電電壓檢測(cè)電路中的電壓檢測(cè)ic采用型號(hào)為s8261-g2n的ic電路,所述s8261-g2n的2腳用于過流檢測(cè),所述s8261-g2n的2腳串聯(lián)電阻r74、r75后接入所述n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3、ua、ua1、ua2、ua3的漏極,所述s8261-g2n的2腳與第一電池芯片的負(fù)極之間還并聯(lián)有電阻r73和二極管d4,所述二極管d4的正極接入s8261-g2n的2腳,負(fù)極接入所述第一電池芯片的負(fù)極。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述智能電池包括用于控制智能電池充電和放電的藍(lán)牙/gprs控制電路,所述藍(lán)牙/gprs控制電路包括藍(lán)牙/gprs模塊、以及相互并聯(lián)的二極管d1和d2,所述二極管d1和d2的正極均接入所述藍(lán)牙模塊的輸出端;所述二極管d1的負(fù)極與所述第r60電阻的輸出端相連接,所述二極管d2的負(fù)極與所述第r40電阻的輸出端相連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施案例,所述藍(lán)牙/gprs控制電路還包括電阻r67、r68、r69、r70、n溝道場(chǎng)效應(yīng)管q50、npn型三極管q33、電容ca,所述藍(lán)牙/gprs模塊的輸出端接入電阻r67,所述電阻r67的輸出端連接有電阻r68,與所述第一電池芯片的負(fù)極之間連接有電容ca;所述電阻r68的輸出端接入n溝道場(chǎng)效應(yīng)管q50的柵極,所述n溝道場(chǎng)效應(yīng)管q50的漏極串聯(lián)電阻r69后與npn型三極管q33的基極相接,所述n溝道場(chǎng)效應(yīng)管q50的漏極還通過r74與s8261-g2n的2腳相接,所述npn型三極管q33的射電極和n溝道場(chǎng)效應(yīng)管q50的源極均接入所述第一電池芯片的負(fù)極,所述npn型三極管q33的射電極與基極之間連接有電阻r70,所述npn型三極管q33的集電極與n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ua、ua1、ua2、ua3的柵極相連接。當(dāng)q33的基極電壓高于導(dǎo)通電壓,則集電極跟射電極導(dǎo)通,從而拉低放電控制端mos管ub、ub1、ub2、ub3的柵極電壓,達(dá)到二次過流保護(hù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施案例,所述智能電池利用其中的第七個(gè)電池芯片為n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3、ua、ua1、ua2、ua3提供電源,所述第七個(gè)電池芯片的正極串聯(lián)電阻r65后接入n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ua、ua1、ua2、ua3的柵極,所述電阻r65的輸出端串聯(lián)電阻r66后與所述第一電池芯片的負(fù)極相連接;所述第七個(gè)電池芯片的正極還與電阻r64串聯(lián)后接入n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3的柵極,所述電阻r64的輸出端串聯(lián)電阻r63后與所述第一電池芯片的負(fù)極相連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述智能電池還包括設(shè)置在所述第一電池芯片兩端的第一均衡電路、設(shè)置在所述第二電池芯片兩端的第二均衡電路、……、以及設(shè)置在所述第n電池芯片兩端的第n均衡電路。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述第一均衡電路第二均衡電路、……、第n均衡電路均為相同的電路。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),具有以下有益效果:本智能電池能夠獨(dú)立地對(duì)電池組內(nèi)的每一電池芯片進(jìn)行電壓檢測(cè),任意一個(gè)電池芯片出現(xiàn)充電異常或者放電異常均能自動(dòng)切斷電池組的主回路,安全系數(shù)較高,使用壽命較長(zhǎng)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明智能電池的實(shí)施例電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
本發(fā)明提供一種智能電池,包括相互串聯(lián)第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片,本發(fā)明實(shí)施例中,智能電池內(nèi)部串聯(lián)的電池芯片數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況而定,可以是3個(gè)、4個(gè)、7個(gè)、10個(gè)、13個(gè)、16個(gè)、20個(gè)、或者30個(gè)等等。其中第n電池芯片的正極電壓最高,該智能電池還包括設(shè)置在第一電池芯片兩端的用于檢測(cè)第一電池芯片充電電壓的第一充電電壓檢測(cè)電路、設(shè)置在第二電池芯片兩端的用于檢測(cè)第二電池芯片充電電壓的第二充電電壓檢測(cè)電路、……、以及設(shè)置在第n電池芯片兩端的用于檢測(cè)第n電池芯片充電電壓的第n充電電壓檢測(cè)電路;第n充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端串聯(lián)第rn電阻后與下一級(jí)第n-1充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端相連接、第n-1充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端串聯(lián)第rn-1電阻后與下一級(jí)第n-2充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端相連接、……、第二充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端串聯(lián)第r2電阻后與第一充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端相連接、第一充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端與r1電阻相串聯(lián);通過第r1電阻的邏輯輸出結(jié)果判斷第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片是否充電異常,如果第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片均充電正常,則第r1電阻的邏輯輸出端沒有輸出;如果第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片中任意一個(gè)或者多個(gè)電池芯片出現(xiàn)充電異常,則第r1電阻的邏輯輸出端有輸出,并控制智能電池的充電開關(guān)斷開。本發(fā)明實(shí)施例中,第r1電阻、第r2電阻、……、第rn-1電阻、第rn電阻均為阻值相同的電阻。
本發(fā)明智能電池還包括設(shè)置在第一電池芯片兩端的用于檢測(cè)第一電池芯片放電電壓的第一放電電壓檢測(cè)電路、設(shè)置在第二電池芯片兩端的用于檢測(cè)第二電池芯片放電電壓的第二放電電壓檢測(cè)電路、……、以及設(shè)置在第n電池芯片兩端的用于檢測(cè)第n電池芯片放電電壓的第n放電電壓檢測(cè)電路;第n放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端串聯(lián)第rfn電阻后與下一級(jí)第n-1放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端相連接、第n-1放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端串聯(lián)第rfn-1電阻后與下一級(jí)第n-2充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端相連接、……、第二放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端串聯(lián)第rf2電阻后與第一放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端相連接、第一放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端與第rf1電阻相串聯(lián);通過第rf1電阻的邏輯輸出結(jié)果判斷第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片是否放電異常,如果第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片均放電正常,則第rf1電阻的邏輯輸出端沒有輸出;如果第一電池芯片、第二電池芯片、……、第n電池芯片中任意一個(gè)或者多個(gè)電池芯片出現(xiàn)放電異常,則第rf1電阻的邏輯輸出端有輸出,并控制智能電池的放電開關(guān)斷開。本發(fā)明實(shí)施例中,第rf1電阻、第rf2電阻、……、第rfn-1電阻、第rfn電阻均為阻值相同的電阻。
如圖1所示,以10個(gè)相互串聯(lián)的電池芯片b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9、b10組成的智能電池為例,其中b-為電池芯片b1的負(fù)極,b1+、b2+、b3+、b4+、b5+、b6+、b7+、b8+、b9+、b10+為電池芯片b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9、b10的正極,檢測(cè)電池芯片b1兩端的充電電壓為第1充電電壓檢測(cè)電路,該第1充電電壓檢測(cè)電路包括電阻r20、r50、靈敏度較高的型號(hào)為s8261-g2n(u20a)的電壓檢測(cè)ic、電容c20、pnp型三極管q30;第一電池芯片b1的正極b1+與電阻r20串聯(lián),電阻r20的輸出端分別與s8261-g2n(u20a)的5腳和電容c20的一端相連接,電容c20的另一端分別與s8261-g2n(u20a)的6腳和第一電池芯片b1的負(fù)極b-相連接,s8261-g2n(u20a)的3腳與電阻r50串聯(lián)后再與pnp型三極管q30的基極相連接,pnp型三極管q30的射電極與第一電池芯片b1的正極b1+相連接,pnp型三極管q30的集電極為第1充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端,通過其邏輯輸出結(jié)果判斷所述第一電池芯片b1的充電是否出現(xiàn)異常,若第一電池芯片b1充電異常,則s8261-g2n(u20a)的3腳輸出低電平,pnp型三極管q30導(dǎo)通且其集電極輸出高電平;若第一電池芯片b1充電正常,則pnp型三極管q30不導(dǎo)通。本發(fā)明實(shí)施例中,第1充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端通過串聯(lián)電阻r60(電阻r60即為上述第r1電阻)后控制智能電池的充電開關(guān)。
本發(fā)明實(shí)施案例中,檢測(cè)電池芯片b1的放電電壓為第1放電電壓檢測(cè)電路,第1放電電壓檢測(cè)電路與第1充電電壓檢測(cè)電路均采用同一個(gè)鋰電池保護(hù)ic,二者不同點(diǎn)在于s8261-g2n(u20a)的1腳與電阻r30串聯(lián)后再與pnp型三極管q20的基極相連接,pnp型三極管q20的射電極與第一電池芯片b1的正極b1+相連接,pnp型三極管q20的集電極為第1放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端,通過其邏輯輸出結(jié)果判斷第一電池芯片b1的放電是否出現(xiàn)異常,若第一電池芯片放電異常,則s8261-g2n(u20a)的1腳輸出低電平,pnp型三極管q20導(dǎo)通且其集電極輸出高電平;若第一電池芯片b1放電正常,則pnp型三極管q20不導(dǎo)通。本發(fā)明實(shí)施例中,第1放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端通過串聯(lián)電阻r40(電阻r40即為上述第rf1電阻)后控制智能電池的放電開關(guān)。
本發(fā)明實(shí)施例中,第二充電電壓檢測(cè)電路、第三充電電壓檢測(cè)電路、……、第n充電電壓檢測(cè)電路均采用相同的充電電壓檢測(cè)電路,還是以10個(gè)相互串聯(lián)的電池芯片b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9、b10組成的智能電池為例,第2、3、4、5、6、7、8、9、10充電電壓檢測(cè)電路均采用的電子元器件以及電子元器件的連接方式均相同,下面僅僅以第10充電電壓檢測(cè)電路進(jìn)行說(shuō)明,其他的充電電壓檢測(cè)電路不再贅述。第10充電電壓檢測(cè)電路包括電阻r11、r41、電壓檢測(cè)ic(u11a)、電容c11、pnp型三極管q21;電壓檢測(cè)ic(u11a)采用型號(hào)為hy2110cb(u11a)的ic電路;第10電池芯片b10的正極b10+與電阻r11串聯(lián),電阻r11的輸出端分別與hy2110cb(u11a)的5腳和電容c11的一端相連接,電容c11的另一端分別與hy2110cb(u11a)的6腳和2腳相連接,且電容c11的負(fù)極、hy2110cb(u11a)的6腳和2腳均接入第10電池芯片b10的負(fù)極(即第9電池芯片的正極b9+,圖中沒有畫出,電池芯片b10的負(fù)極跟b9+作為主回路相連接);hy2110cb(u11a)的3腳與電阻r41串聯(lián)后再與pnp型三極管q21的基極相連接,pnp型三極管q21的射電極與第10電池芯片b10的正極b10+相連接,pnp型三極管q21的集電極為第10充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端,通過其邏輯輸出結(jié)果判斷所述第10電池芯片的充電是否出現(xiàn)異常。若第10電池芯片b10充電異常,則hy2110cb(u11a)的3腳輸出低電平,pnp型三極管q21導(dǎo)通且其集電極輸出高電平;若第10電池芯片b10充電正常,則pnp型三極管q21不導(dǎo)通。本發(fā)明實(shí)施案例中,第10充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端通過串聯(lián)電阻r51(電阻r51即為上述第rn電阻)后控制智能電池的充電開關(guān)。
本發(fā)明實(shí)施案例中,第二放電電壓檢測(cè)電路、第三放電電壓檢測(cè)電路、……、第n放電電壓檢測(cè)電路均采用相同的放電電壓檢測(cè)電路,其采用的電子元器件以及電子元器件的連接方式均相同,下面僅僅以第10放電電壓檢測(cè)電路進(jìn)行說(shuō)明,其他的放電電壓檢測(cè)電路不再贅述。第10放電電壓檢測(cè)電路跟第10充電電壓檢測(cè)電路采用同一個(gè)鋰電池保護(hù)ic(u11a),hy2110cb(u11a)的1腳與電阻r21串聯(lián)后再與pnp型三極管q11的基極相連接,pnp型三極管q11的射電極與第10電池芯片b10的正極b10+相連接,pnp型三極管q11的集電極為第10放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端,通過其邏輯輸出結(jié)果判斷第10電池芯片的放電是否出現(xiàn)異常。若第10電池芯片b10放電異常,則pnp型三極管q11導(dǎo)通且其集電極輸出高電平;若第10電池芯片b10放電正常,則pnp型三極管q11不導(dǎo)通。本發(fā)明實(shí)施案例中,第10放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端通過串聯(lián)電阻r31(電阻r31即為上述第rfn電阻)后控制智能電池的放電開關(guān)。
本發(fā)明實(shí)施例中,智能電池的第10電池芯片的正極b10+為智能電池外接正極p+,智能電池的外接負(fù)極p-與第1電池芯片負(fù)極之間設(shè)置有兩組n溝道場(chǎng)效應(yīng)管,第一組n溝道場(chǎng)效應(yīng)管包括四個(gè)相互并聯(lián)的n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3,第二組為n溝道場(chǎng)效應(yīng)管包括四個(gè)相互并聯(lián)的n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ua、ua1、ua2、ua3;n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3的源極均接入智能電池的外接負(fù)極p-,n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ua、ua1、ua2、ua3的源極均接入第一電池芯片b1的負(fù)極b-,n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3、ua、ua1、ua2、ua3的漏極均接在一起;第1充電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端與電阻r60相串聯(lián)后依次串聯(lián)二極管d3、電阻r61,電阻r61輸出端接入npn型三極管q31的基極,npn型三極管q31的射電極接入智能電池的外接負(fù)極p-,n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3的柵極均均與npn型三極管q31的集電極相連接;電阻r61的輸出端與npn型三極管q31的射電極之間串聯(lián)有電阻r62;第1放電電壓檢測(cè)電路的邏輯輸出端與電阻r40相串聯(lián)后再串聯(lián)一電阻r72,電阻r72的輸出端接入npn型三極管q34的基極,n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ua、ua1、ua2、ua3的柵極均接入npn型三極管q34的集電極,npn型三極管q34的射電極與電阻r72的輸出端之間串聯(lián)有電阻r71;智能電池的外接負(fù)極p-與第一電池芯片的負(fù)極b-之間還連接有相互并聯(lián)的電容c33和電容c34。
本發(fā)明實(shí)施例中,第1充電電壓檢測(cè)電路中s8261-g2n的2腳用于過流檢測(cè),s8261-g2n的2腳通過串聯(lián)電阻r74、r75分壓后接入n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3、ua、ua1、ua2、ua3的漏極,s8261-g2n的2腳與第一電池芯片的負(fù)極b-之間還并聯(lián)有電阻r73和二極管d4,二極管d4的正極接入s8261-g2n的2腳,負(fù)極接入第一電池芯片的負(fù)極b-。
本發(fā)明實(shí)施例中,智能電池包括用于控制智能電池充電和放電的藍(lán)牙/gprs控制電路,藍(lán)牙/gprs控制電路包括藍(lán)牙/gprs模塊、以及相互并聯(lián)的二極管d1和d2,二極管d1和d2的正極均接入藍(lán)牙模塊的輸出端;二極管d1的負(fù)極與電阻r60的輸出端相連接,二極管d2的負(fù)極與電阻r40的輸出端相連接。藍(lán)牙/gprs控制電路還包括電阻r67、r68、r69、r70、n溝道場(chǎng)效應(yīng)管q50、npn型三極管q33、電容ca,藍(lán)牙/gprs模塊的輸出端接入電阻r67,電阻r67的輸出端連接有電阻r68,與第一電池芯片的負(fù)極之間連接有電容ca;電阻r68的輸出端接入n溝道場(chǎng)效應(yīng)管q50的柵極,n溝道場(chǎng)效應(yīng)管q50的漏極串聯(lián)電阻r69后與npn型三極管q33的基極相接,n溝道場(chǎng)效應(yīng)管q50的漏極還通過r74與s8261-g2n的2腳相接,npn型三極管q33的射電極和n溝道場(chǎng)效應(yīng)管q50的源極均接入所述第一電池芯片的負(fù)極,npn型三極管q33的射極與基極之間連接有電阻r70,所述npn型三極管q33的集極與n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ua、ua1、ua2、ua3的柵極相連接。當(dāng)q33的基極電壓高于導(dǎo)通電壓,則集電極跟射電極導(dǎo)通,從而拉低放電控制端mos管的柵極電壓,達(dá)到二次過流保護(hù)。
本發(fā)明實(shí)施案例中,所述智能電池利用其中的第七個(gè)電池芯片為n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3、ua、ua1、ua2、ua3提供電源,所述第七個(gè)電池芯片的正極串聯(lián)電阻r65后接入n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ua、ua1、ua2、ua3的柵極,所述電阻r65的輸出端串聯(lián)電阻r66后與所述第一電池芯片的負(fù)極相連接;所述第七個(gè)電池芯片的正極還與電阻r64串聯(lián)后接入n溝道場(chǎng)效應(yīng)管ub、ub1、ub2、ub3的柵極,所述電阻r64的輸出端串聯(lián)電阻r63后與所述第一電池芯片的負(fù)極相連接。
本發(fā)明實(shí)施例中,如圖1所示,智能電池還包括設(shè)置在所述第一電池芯片兩端的第一均衡電路、設(shè)置在所述第二電池芯片兩端的第二均衡電路、……、以及設(shè)置在所述第n電池芯片兩端的第n均衡電路,第一均衡電路第二均衡電路、……、第n均衡電路均為相同的電路,同樣以10個(gè)相互串聯(lián)的電池芯片b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9、b10組成的智能電池為例,由于第一、二、……、十均衡電路采用電子元器件以及電子元器件的連接方式均相同,僅僅第十均衡電路說(shuō)明為例,其他的均衡電路不再贅述,第十均衡電路包括電阻r1、電阻rx1、電阻rx11、p溝道場(chǎng)效應(yīng)管q1、電壓檢測(cè)ic(u1a)、電容c1,電壓檢測(cè)ic(u1a)的型號(hào)為hy2213ab3b,第十電池芯片的正極b10+串聯(lián)電阻r1后分別與hy2213ab3b的2腳和電容c1的一端相連接,電容c1的另一端和hy2213ab3b的3腳均接入第十電池芯片b10的負(fù)極(即第九電池芯片的正極,圖中沒有畫出,電池芯片b10的負(fù)極跟b9+作為主回路相連接),hy2213ab3b的6腳接入p溝道場(chǎng)效應(yīng)管q1的柵極,p溝道場(chǎng)效應(yīng)管q1源極與第十電池芯片的正極b10+相連接,p溝道場(chǎng)效應(yīng)管q1的漏極與第十電池芯片b10的負(fù)極之間串聯(lián)有相互并聯(lián)的電阻rx1和電阻rx11。當(dāng)電壓檢測(cè)ic(u1a)檢測(cè)到第十電池芯片的電壓達(dá)到均衡開啟電壓時(shí),第十均衡電壓中的p溝道場(chǎng)效應(yīng)管q1開關(guān)打開,通過電阻rx1和電阻rx11進(jìn)行放電,否則,p溝道場(chǎng)效應(yīng)管q1開關(guān)不打開。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,根據(jù)實(shí)際需要做適當(dāng)調(diào)整并優(yōu)化升級(jí),其他的任何未違背本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。