1.本实用新型涉及电池放电控制领域，尤其涉及多推进器多电池串联均衡放电电路。
背景技术：
2.随着海洋资源的不断开发，对水下潜器的需求越来越高，为了实现水下潜器的多自由度运动，都会配备多个推进器，但是每个推进器工作的时间、耗电量都不尽相同，这就导致多串电池的放电不均衡，若每节电池的放电不均衡过大，久而久之会导致电池老化速度加快，放电能力减弱。所以为了保证水下潜器的能源安全，设计一种可以减小电池之间不均衡的技术就很有必要了。目前常用的方法包含：设置电池主动均衡和电池被动均衡等。电池主动均衡是将实时电量多的电池串通过电路存储在电容和电感中，用这部分多余的电量给实时电量少的电池串进行充电。这种方法需要增加额外的电荷存储电路，增大电路体积，一旦设计不完全会导致电量被消耗，并且存储电荷的容量需要复杂的算法计算，增加了技术复杂度电池被动均衡是采集多块电池的母线电压，一旦出现较大的不均衡，将实时电量多的电池串通过电阻以热能的方式消耗掉。这种设计方法虽然电路简单，但是白白损失了电池电量，会降低水下潜器的续航时间。
技术实现要素：
3.为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种多推进器多电池串联均衡放电电路，包括控制芯片，所述控制芯片上连接有两组电压采集模块，所述电压采集模块输出端连接有减法电路，所述减法电路输出端连接有若干比较电路，所述比较电路输出端分别与优先编码器的输入引脚连接，所述优先编码器输出引脚分别与控制芯片的输入引脚连接，所述控制芯片的输出引脚上连接有pwm驱动电路，所述pwm驱动电路输出端连接有电压微调电路。
4.优选的，所述电压微调电路包括驱动芯片，所述驱动芯片输入端连接pwm脉冲信号，所述驱动芯片输出端连接有电荷吸收电路，所述电荷吸收电路上连接有nmos管。
5.优选的，所述nmos管的源极接输出电压，漏极接原始输入电压。
6.优选的，所述电荷吸收电路包括并联设置的第一电阻和二极管，且一端与驱动芯片的输出引脚连接，另一端与nmos管的栅极连接，所述栅极与源极之间并联有第二电阻。
7.优选的，所述电压比较电路设置为8组。
8.优选的，所述优先编码器为sn54ls147。
9.优选的，所述控制芯片为stm32f103c8t6。
10.本实用新型提出的多推进器多电池串联均衡放电电路有以下有益效果：本电路将内部电路简化，缩小电路板体积，只包含电压采集模块、电压比较模块、电压微调电路、缓冲电路和主控模块五部分，长17cm，宽10cm。针对算法复杂度过大的缺点，采用硬件电路代替算法计算，硬件电路的速度要快于软件计算的速度，通过多级比较器提高计算精度，实现电
压微调，提高控制精度。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
12.图1为本实用新型的原理图；
13.图2为本实用新型的电压采集模块电路图；
14.图3为本实用新型的减法电路的示意图；
15.图4为本实用新型的比较电路示意图；
16.图5为本实用新型的优先编码器的引脚连接示意图；
17.图6为本实用新型的pwm驱动电路；
18.图7为本实用新型的单片机芯片与各电路模块的引脚连接示意图；
19.图8为本实用新型的电压微调电路示意图；
20.其中，1、运放芯片；2、总线收发器；3、二极管；4、第一电阻；5、nmos管；6、第二电阻。
具体实施方式
21.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。
22.如图1所示，本实用新型提出了一种多推进器多电池串联均衡放电电路，包括控制芯片，控制芯片为单片机芯片stm32f103c8t6，所述控制芯片上连接有两组电压采集模块，电压采集模块的电路如图2所示，包括mc33202d运放芯片1，电压采集模块用来采集多块电池两端母线电压，并将其等比例转换成单片机可识别的电压范围，将采集到的电池电压输入到减法电路中，所述减法电路输出端连接有若干比较电路如图4所示，其中，减法电路包括运算放大器，如图3所示，所述比较电路输出端分别与优先编码器的输入引脚连接，所述优先编码器输出引脚分别与控制芯片的输入引脚连接，电压比较电路设置为8组，通过把电压差和多级参考电压对比得到0-7的8种不同等级，通过8-3优先编码器，向主控单元输出比较结果。另：优先编码器为sn54ls147。
23.如图7所示，单片机芯片的输入输出引脚的连接分别与图2～图8中的引脚连接，为了保证图片的清晰度，故将各模块分图标示。
24.控制芯片收到比较结果后，根据等级改变输出pwm波的占空比，输出到的电压微调电路，其中，所述电压微调电路包括驱动芯片，所述驱动芯片输入端连接pwm脉冲信号，单片机芯片输出单pwm脉冲信号连接于pwm驱动电路上，包括xl74hc245总线收发器2，用于驱动pwm信号至电压微调电路的驱动芯片上，所述驱动芯片输出端连接有电荷吸收电路，所述电荷吸收电路上连接有nmos管5，所述nmos管5的源极接输出电压，漏极接原始输入电压，改变pwm波占空比控制mos管开通关断时间，因为单片机的驱动能力不足，不足以控制mos管，所以增加了驱动芯片ir2110增加pwm波的驱动能力，且加入的电荷吸收电路，所述电荷吸收电路包括并联设置的第一电阻4和二极管3，且一端与驱动芯片的输出引脚连接，另一端与nmos管5的栅极连接，所述栅极与源极之间并联有第二电阻6，能有效防止切断mos管的瞬间产生的灌电流烧毁电路。
技术特征：
1.一种多推进器多电池串联均衡放电电路，其特征在于，包括控制芯片，所述控制芯片上连接有两组电压采集模块，所述电压采集模块输出端连接有减法电路，所述减法电路输出端连接有若干比较电路，所述比较电路输出端分别与优先编码器的输入引脚连接，所述优先编码器输出引脚分别与控制芯片的输入引脚连接，所述控制芯片的输出引脚上连接有pwm驱动电路，所述pwm驱动电路输出端连接有电压微调电路。2.根据权利要求1所述的多推进器多电池串联均衡放电电路，其特征在于，所述电压微调电路包括驱动芯片，所述驱动芯片输入端连接pwm脉冲信号，所述驱动芯片输出端连接有电荷吸收电路，所述电荷吸收电路上连接有nmos管。3.根据权利要求2所述的多推进器多电池串联均衡放电电路，其特征在于，所述nmos管的源极接输出电压，漏极接原始输入电压。4.根据权利要求2所述的多推进器多电池串联均衡放电电路，其特征在于，所述电荷吸收电路包括并联设置的第一电阻和二极管，且一端与驱动芯片的输出引脚连接，另一端与nmos管的栅极连接，所述栅极与源极之间并联有第二电阻。5.根据权利要求1所述的多推进器多电池串联均衡放电电路，其特征在于，所述电压比较电路设置为8组。6.根据权利要求1所述的多推进器多电池串联均衡放电电路，其特征在于，所述优先编码器为sn54ls147。7.根据权利要求1所述的多推进器多电池串联均衡放电电路，其特征在于,所述控制芯片为stm32f103c8t6。
技术总结
本实用新型提出了一种多推进器多电池串联均衡放电电路，包括控制芯片，所述控制芯片上连接有两组电压采集模块，所述电压采集模块输出端连接有减法电路，所述减法电路输出端连接有若干比较电路，所述比较电路输出端分别与优先编码器的输入引脚连接，所述优先编码器输出引脚分别与控制芯片的输入引脚连接，所述控制芯片的输出引脚上连接有PWM驱动电路，所述PWM驱动电路输出端连接有电压微调电路，本电路将内部电路简化，缩小电路板体积，长17cm，宽10cm，针对算法复杂度过大的缺点，采用硬件电路代替算法计算，硬件电路的速度要快于软件计算的速度，通过多级比较器提高计算精度，实现电压微调，提高控制精度。提高控制精度。提高控制精度。
技术研发人员：范家明 王业鑫 高爽 何波
受保护的技术使用者：中国海洋大学
技术研发日：2021.08.30
技术公布日：2022/1/11
再多了解一些
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