[发明专利]基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路及方法

权利要求书

1.一种基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，包括依次连接的锂电池模块、锂电池保护电路和电池电量采集及调压输出电路；所述锂电池保护电路实现锂电池的过充、过放、过流、短路保护；所述电池电量采集及调压输出电路对锂电池的电压和输出电流进行采样，通过检测锂电池的电压和输出电流来近似得到电池的SOC剩余电量，根据电池的SOC剩余电量控制输出电压值按照所计算得出的电池电量输出电压。

2.根据权利要求1所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述锂电池保护电路包括锂电池保护IC及控制电路回路通断的MOS管。

3.根据权利要求2所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述电池电量采集及调压输出电路采用单片机，所述单片机包括ADC模块、PWM输出模块，由ADC模块实现电压和电流采集，由PWM模块结合外围电路实现模拟干电池调压输出。

4.根据权利要求3所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述电池电量采集及调压输出电路包括主回路电阻RS、开关SW，第一二极管D1、第一电感L1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、单片机、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8；所述PWM控制引脚控制SW通断，并与第一二极管D1、第一电感L1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1构成BUCK降压电路;所述R5、R6、R7、R8构成差分放大电路并与ADC模块连接；所述RS串联于主回路，用于电流检测。

5.根据权利要求1所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，电池电量采集及调压输出电路包括电池电量采集及调压输出控制电路和输出电压调节电路；所述电池电量采集及调压输出控制电路与锂电池相连以获取电池电压、电流，与输出电压调节电路相连实现锂电池模拟干电池的放电曲线输出电压。

6.根据权利要求5所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述输出电压调节电路采用DC-DC电路或LDO电路。

7.根据权利要求6所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述DC-DC电路包括包括DC-DC芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电感和电容；所述电感一端连接DC-DC芯片的SW引脚，另一端分别连接第一电阻的一端和电容的一端；所述第一电阻的另一端与DC-DC芯片的Vref引脚、第三电阻的一端、第二电阻的一端分别连接；所述第三电阻的另一端连接电池电量采集及调压输出控制电路；所述第二电阻的另一端和电容的另一端均接地。

8.根据权利要求6所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述LDO电路包括LDO芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻和电容；所述LDO芯片的OUT引脚与电一电阻的一端、电容的一端分别连接；所述第一电阻的另一端与LDO芯片的Vref引脚、第三电阻的一端、第二电阻的一端分别连接；所述第三电阻的另一端连接电池电量采集及调压输出控制电路；所述第二电阻的另一端和电容的另一端均接地。

9.根据权利要求5-8任一所述的基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路，其特征在于，所述电池电量采集及调压输出控制电路采用MCU。

10.一种基于SOC剩余电量预估法的电压调节电路的调节方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤S1:基于SOC剩余电量及锂电池充放电曲线建立锂电池电量数据表；

步骤S2:基于预期的干电池特性，建立干电池放电电压数据表；

步骤S3:根据相同电量百分比原则，建立锂电池电量与干电池电压的电量映射表；

步骤S4:初始化电压调节电路,并根据采样得到电阻电压得到电流I，结合锂电池电压Vbat，计算电池的电量；

步骤S5:根据锂电池量与干电池电压的电量映射关系/表,得到目标输出电压Vp;

步骤S6:根据输出电压Vp，以及R1/R2分压后的采样电压值，计算PWM输出占空比D;

步骤S7:根据负载大小变化，D的取值根据采样到的电压进行调整。