[实用新型]一种锂电池电量模拟电压输出装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电池电量输出装置，尤其指一种锂电池电量模拟电压输出装置。

背景技术

现有工业领域锂电池使用过程中，多借用现有的铅酸电池充电系统，利用采样电池电压的方法计算锂电池剩余电量。但由于锂电池的放电平台电压比较平缓，利用电池电压计算电池剩余电量误差大于30%，尤其是负载电流冲击大的时候，误差超过50%，对电池使用更换充电带来很大的误操作，影响的正常的使用时间。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种锂电池电量模拟电压输出装置，以达到电量监控准确的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

一种锂电池电量模拟电压输出装置，其特征在于：包括隔离电路、稳压电路、滤波采样电路、降功耗电路，所述的滤波采样电路通过隔离电路与锂电池管理器相连，所述的稳压电路与滤波采样电路相连以为滤波采样电路提供稳压电源；所述的滤波采样电路的输出端与工控机输入口相连；稳压电源的电压作为滤波采样电路输出端的电压上限；锂电池管理器的输出口与隔离电路相连以向隔离电路输出对应于电池电量的PWM占空比，滤波采样电路对PWM斩波进行滤波，并输出一个位于0V-稳压电源电压值之间的模拟电压。在锂电池中增加了模拟电量输出装置，在锂电池正常工作的时候，将锂电池的剩余电量转化为模拟电量输出，当稳压电源电压值为4.8V时，可将锂电池的剩余电量转化为0-4.8V的模拟电量输出，这样所有的设备都可以方便的识别电量信号，来判断电池的剩余电量，剩余电量精度判断可以达到3%以内，大大提高了电池的使用效率，提高了经济效益和社会效益。稳压电路输入端与电池电压有较大压差，采用降功耗电路可降低电路功耗，提高可靠性,外围电路与内部锂电池电路采供隔离电路，在外部电路意外损坏时，保证内部电路的可靠性。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征。

所述的降功耗电路与稳压电路相连。

隔离电路的输入端与锂电池管理器输出端相连，隔离电路的输出端与稳压电路及滤波采样电路相连。

所述的隔离电路为光耦U1隔离电路，所述的光耦U1隔离电路包括发光二极管、光电三极管，光电三极管的集电极与稳压电路输出端相连，光电三极管的发射极与滤波采样电路输入端相连。

所述的隔离电路还包括第三电阻R3，所述的第三电阻R3设于锂电池管理器的输出口与发光二极管负极之间，所述的发光二极管的正极与锂电池管理器的电源端相连。第三电阻R3为PWM输入光耦U1的限流电阻，保护光耦U1以及锂电池内部电路。

所述的滤波采样电路包括第一电阻R1、第四电阻R4、第一电容C1，第一电阻R1与第一电容C1串联后与第四电阻R4关联。第四电阻R4为模拟输出电压的放电电阻，在PWM控制高电平，光耦U1关断的时候，对模拟电压滤波的第一电容C1进行放电处理，保持系统稳定性及调高输出模拟电压的响应时间。第一电阻R1为电感模拟输出电压的充电电阻，若阻值过大则电压输出反应变慢，若阻值过小则输出电压波动会大，输出电压不稳定。第一电容C1为模拟电源输出滤波电容，使0~4.8V模拟电压输出更加稳定，具有一定带负载能力。

所述的第一电阻R1、第四电阻R4的一端与隔离电路的输出端相连，第一电阻R1的另一端与第一电容C1的正极相连，第一电容C1的负极及第四电阻R4的另一端与电源负极相连。

所述的稳压电路包括稳压源VR1、稳压二极管D1、第三电容C3、第二电容C2，所述的稳压二极管D1、第三电容C3设于稳压源VR1的输入侧，所述的第二电容C2设于稳压源VR1的输出侧。稳压二极管D1降低外部电压对稳压源VR1的冲击，提高产品可靠性。

所述的降功耗电路包括第二电阻R2，所述的第二电阻R2设于稳压源VR1的输入侧。第二电阻R2为限流电阻，可以提高系统可靠性。

所述的第三电容C3的正极、第二电阻R2一端与工控器电源正极相连，第三电容C3的负极与第二电容C2的负极与工控器电源负极相连；第二电阻R2的另一端与稳压二极管D1负极相连；稳压二极管D1正极与稳压源VR1输入端相连；稳压源VR1的输出端与第二电容C2的正极、隔离电路相连。