一种新型的低成本锂电池电压检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池检测技术领域，具体为一种新型的低成本锂电池电压检测电路。


背景技术：

2.锂离子电池因具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点被广泛应用于手机、笔记本电脑、移动电源、家用电器、电动汽车及储能领域，与镍镉、镍氢电池不太一样，锂电池必须考虑充电、放电时的安全性，以防止特性劣化，因此需要对锂离子电池进行保护，保护电路很重要；锂离子电池电压保护主要分为过充和过放两种保护，为了达到两种保护目的，所以需要连接电压检测电路对锂离子电池的电压进行检测。
3.但是，传统的电压检测电路存在以下缺点：
4.传统的电压检测电路十分复杂，无法满足锂电池长时间待机要求，所以人们选择电池电压采集芯片进行替代，但是电池电压采集芯片成本高，增加锂离子电池的检测成本。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种新型的低成本锂电池电压检测电路，以解决上述背景技术中提出的传统的电压检测电路十分复杂，无法满足锂电池长时间待机要求，所以人们选择电池电压采集芯片进行替代，但是电池电压采集芯片成本高，增加锂离子电池的检测成本的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型的低成本锂电池电压检测电路，包括mcu gpio、ad和模拟开关芯片和电压跟随器和电压减法器，所述mcu gpio控制若干个模拟开关ic，若干个所述模拟开关ic的一端均固定安装有电压跟随器，若干个所述电压跟随器远离模拟开关ic的一端均与电压减法器的一端固定连接，所述电压减法器远离电压跟随器的一端固定安装有mcu ad，所述模拟开关ic上固定安装有若干个电池电压rc滤波电路，所述mcu gpio上固定安装有若干个位于电池电压rc滤波电路一侧的运放减法电路。
7.优选的，若干个所述电池电压rc滤波电路均包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r5、电容c3和电容c6，可以有效滤除由于负载工作产生的干扰杂波信号，使电芯采样更精准。
8.优选的，若干个所述电压跟随器均包括第一ic2和第二ic2，通过采样电压跟随器输入阻抗无穷大的特点使电池漏电流非常低，最大不足1ua。
9.优选的，若干个所述运放减法电路均包括第三ic2、电阻r7、电阻r6、电阻r1和电阻r16。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该检测电路能有效可靠的检测多串锂电池单节电池电压，外围电路非常简单，检测电路待机漏电流《10ua，能充分满足锂电池长时间待机要求，可扩展性较强，通过改变模拟开关通道可实现不同串数的电池检测，与市面上专用的电池电压采集芯片成本比较有非常大的成本优势，至少可以减少1倍以上的成
本。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构原理图；
12.图2为本实用新型的电路图。
13.图中：1、模拟开关ic；2、电压跟随器；3、电压减法器；4、mcu gpio；5、mcu ad。
具体实施方式
14.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。
15.请参阅图1-2，本实用新型提供了一种新型的低成本锂电池电压检测电路，包括mcu gpio、ad和模拟开关芯片和电压跟随器和电压减法器，mcu gpio4控制若干个模拟开关ic1，若干个模拟开关ic1的一端均固定安装有电压跟随器2，若干个电压跟随器2远离模拟开关ic1的一端均与电压减法器3的一端固定连接，电压减法器3远离电压跟随器2的一端固定安装有mcu ad5，模拟开关ic1安装有电池电压rc滤波电路，模拟开关ic1上固定安装有若干个位于电池电压rc滤波电路一侧的运放减法电路。
16.若干个电池电压rc滤波电路均包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r5、电容c3和电容c6，可以有效滤除由于负载工作产生的干扰杂波信号，使电芯采样更精准。
17.若干个电压跟随器2均包括第一ic2和第二ic2，通过采样电压跟随器输入阻抗无穷大的特点使电池漏电流非常低，最大不足1ua。
18.若干个运放减法电路均包括第三ic2、电阻r7、电阻r6、电阻r1和电阻r16。
19.本申请实施例在使用时：以串联四个锂离子电池为例，cn1作为4串锂电池输入接口，ad_s_a作为mcu gpio4接口，模拟开关芯片ic1a通道控制信号，ad_s_b作为mcu gpio4接口，模拟开关芯片ic1b通道控制信号，ad_s_c作为mcu gpio4接口，模拟开关芯片ic1inh使能控制信号，cell_ad作为mcu ad5接口，单节电池电压读取，电阻电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r5、电容c3和电容c6组成电池电压rc滤波电路，可以有效滤除由于负载工作产生的干扰杂波信号，使电芯采样更精准，由模拟开关组成的逻辑电路来选通需要采集的单节电池，选通逻辑如下：
20.[0021][0022]
第一ic2，第二ic2运放组成的电压跟随器，通过采样电压跟随器输入阻抗无穷大的特点使电池漏电流非常低，最大不足1ua；第三ic2、电阻r7、电阻r6、电阻r15和电阻r16组成运放减法电路，mcu根据上述表格控制ad_s_a,ad_s_b,ad_s_c，依次选通需要读取的电池节数，通过读取cell_ad电压转换成ad值即可获取电池电压。
[0023]
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种新型的低成本锂电池电压检测电路，包括mcugpio、ad(4)和模拟开关芯片和电压减法器(3)，其特征在于：所述mcugpio(4)控制若干个模拟开关ic(1)，若干个所述模拟开关ic(1)的一端均固定安装有电压跟随器(2)，若干个所述电压跟随器(2)远离模拟开关ic(1)的一端均与电压减法器(3)的一端固定连接，所述电压减法器(3)远离电压跟随器(2)的一端固定安装有mcuad(5)，所述模拟开关ic(1)上固定安装有若干个电池电压rc滤波电路，所述mcugpio(4)上固定安装有若干个位于电池电压rc滤波电路一侧的运放减法电路。2.根据权利要求1所述的一种新型的低成本锂电池电压检测电路，其特征在于：若干个所述电池电压rc滤波电路均包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r5、电容c3和电容c6。3.根据权利要求1所述的一种新型的低成本锂电池电压检测电路，其特征在于：若干个所述电压跟随器(2)均包括第一ic2和第二ic2。4.根据权利要求1所述的一种新型的低成本锂电池电压检测电路，其特征在于：若干个所述运放减法电路均包括第三ic2、电阻r7、电阻r6、电阻r1和电阻r16。

技术总结
本实用新型公开了一种新型的低成本锂电池电压检测电路，包括MCUGPIO和AD、模拟开关和电压减法器，若干个模拟开关IC的一端均固定安装有电压跟随器，若干个电压跟随器远离模拟开关IC的一端均与电压减法器的一端固定连接，电压减法器远离电压跟随器的一端固定安装有MCUAD，本实用新型一种新型的低成本锂电池电压检测电路，该检测电路能有效可靠的检测多串锂电池单节电池电压，外围电路非常简单，检测电路待机漏电流<10uA，能充分满足锂电池长时间待机要求，可扩展性较强，通过改变模拟开关通道可实现不同串数的电池检测，与市面上专用的电池电压采集芯片成本比较有非常大的成本优势，至少可以减少1倍以上的成本。至少可以减少1倍以上的成本。至少可以减少1倍以上的成本。


技术研发人员：吴正华 陈德刚 易峰 谢吉
受保护的技术使用者：深圳市高科润电子有限公司
技术研发日：2022.12.21
技术公布日：2023/8/8