[实用新型]一种基于单片机的动力电池的SOC检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电池剩余电量检测电路，具体地说是一种基于单片机的动力 电池的SOC检测电路。

背景技术

动力电池是一个复杂的电化学系统，它在不同负载条件或不同环境温度下运行 时，实际可供释放的剩余电量（SOC，即StateOfCharge的缩写，指充电状态，又称剩余容量 或剩余电荷量，表示电池继续工作的能力）不同。而且随着动力电池使用时间的增加，其电 量也将下降。通常用来检测动力电池电量的方法有多种，比如根据动力电池的电解液密度 来估算剩余电量的密度法，该方法检测精度较低，而且具有很大的局限性，不适合密封的动 力电池。而且随着动力电池使用时间的增加，电极的损坏，更加难以准确推算出剩余电量。 同时，这种方法也难以适应目前广泛应用的VRLA动力电池的在线检测。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种基于单片机的动力电池的SOC检测电路，该SOC检 测电路能够较精确地、在线对动力电池的剩余电量进行检测，且不受电池电极损坏的影响。

本实用新型是这样实现的：一种基于单片机的动力电池的SOC检测电路，包括 CS5460A芯片，所述CS5460A芯片的正向电压输入端和其反向电压输入端分别与动力电池中 串联电池组的两端相接，所述CS5460A芯片的正向电流输入端和其反向电流输入端经分流 器或互感器与动力电池中串联电池组的输出干路相接；所述CS5460A芯片的串行数据输入 端和其串行数据输出端均与单片机相接；在所述CS5460A芯片的晶振输入端和其晶振输出 端之间接有4.096MHz的晶体振荡器。

在动力电池中串联电池组的两端之间接有由两个电阻串联形成的分压电路；所述 CS5460A芯片的正向电压输入端与两个电阻的连接节点相接，所述CS5460A芯片的反向电压 输入端通过一限流电阻与串联电池组的负极相接。

所述CS5460A芯片的正向电流输入端和其反向电流输入端分别经过一个限流电阻 与所述分流器相接。

所述CS5460A芯片的正向电压输入端、反向电压输入端、正向电流输入端和反向电 流输入端分别通过一个滤波电容接地线。

所述单片机为ATmega16单片机。

本实用新型是基于单片机来实现的，CS5460A芯片的串行数据输入端和其串行数 据输出端均与单片机相接，因此其与单片机之间可相互传输数据；CS5460A芯片的正向电压 输入端和其反向电压输入端分别与动力电池中串联电池组的两端相接，从而可采集串联电 池组的总电压；CS5460A芯片的正向电流输入端和其反向电流输入端经分流器或互感器与 动力电池中串联电池组的输出干路相接，从而可采集串联电池组干路中的电流；采集到总 电压和干路电流后，经过简单的计算即可得出消耗的电能，用总能量减去消耗的电能即为 剩余电量SOC。

本实用新型通过CS5460A芯片可精确检测和计算有功电能、瞬时功率、I_RMS（有效电 流）和V_RMS（有效电压）。同时，CS5460A芯片还具有与单片机相通讯的双向串口，CS5460A芯片 的脉冲输出频率与有功电能成正比。CS5460A芯片还具有方便的片上AC/DC系统校准功能， 从而保证了测量的精确度。

采用本实用新型可实现在线检测动力电池的剩余电量SOC，由于是基于单片机进 行的检测，因此检测过程对动力电池产生的影响较小，并且测量精度较高，即使动力电池电 极损坏也能较为准确地检测其剩余电量，以便在剩余电量不足时及时充电，充电过程中当 剩余电量达到总电量时及时断电，以免出现过充状况。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式