CN212012133U - 多节锂电池串联保护电路及移动设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种多节锂电池串联保护电路及移动设备，用于保护串联锂电池组，串联锂电池组由多节锂电池串联组成，多节锂电池串联保护电路包括差分直流运算放大单元，主处理器单元；通过设置差分直流运算放大单元能检测当前各个锂电池的电压，同时等比例缩小各锂电池电压避免电压超过主处理器单元的检查范围导致无法正常检查或损坏主处理器单元。通过设置主处理器单元，将电路模拟信号转换为数字信号后进行等比例放大，在接入显示设备后可在移动设备(如扫地机器人)上显示各锂电池的电压状态。

Description

多节锂电池串联保护电路及移动设备

技术领域

本实用新型涉及到锂电池串联技术领域，特别是涉及到多节锂电池串联保护电路及移动设备。

背景技术

目前某些智能移动设备正常工作时需要3至5节锂电池串联提供10至20V 的供电电压，例如扫地机器人、笔记本电脑等。但锂电池的串联结构对同组电池的性能一致性有很高的要求(电压差异小于20mV)，故应该对各个锂电池的电压进行监测，以避免因各串联锂电池因电压差异造成单节锂电池过充或过放的问题，影响锂电池使用寿命和安全性。而目前能提供较好监测保护效果的监测保护芯片只有TI等大公司才有，但其存在价格较高，不利于全面推广的缺点。另外，如果单只带保护板的锂电池直接串联，某节锂电池因过充或过放而断开回路，整个回路的电压将加在该断开锂电池的保护板上，一般的保护板是无法承受的。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种低成本的多节锂电池串联保护电路，用于解决当前检测各个锂电池工作状态的成本较高以及串联锂电池组中锂电池使用寿命和安全性较为低下的技术问题。

本实用新型提出一种多节锂电池串联保护电路，用于检测与保护串联锂电池组，包括差分直流运算放大单元和主处理器单元，上述串联锂电池组与上述差分直流运算放大单元连接，上述差分直流运算放大单元与上述主处理器单元连接；上述差分直流运算放大单元用于检测连接的上述锂电池的电压并等比例缩小各锂电池电压；上述主处理器单元用于将电路模拟信号转换为数字信号，并等比例放大各锂电池电压；上述差分直流运算放大单元包括与锂电池数量相等的差分运算放大电路，每个上述差分运算放大电路与一节上述锂电池连接，上述差分运算放大电路用于检测各锂电池的电压转换为与主处理器同一参考地电平的电压并等比例缩小各锂电池电压，上述差分运算放大电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；上述主处理器单元包括模数转换器ADC；单节锂电池正极连接对应锂电池的上述第一电阻，上述第一电阻连接上述运算放大器的同相输入端；单节锂电池负极连接对应上述第二电阻，上述第二电阻连接上述运算放大器的反相输入端，上述第三电阻一端连接上述运算放大器的反相输入端，另一端连接运算放大器的输出端，上述第四电阻一端连接上述运算放大器的同相输入端，另一端接地；上述运算放大器的输出端分别与上述模数转换器ADC连接。

进一步地，多节锂电池串联保护电路还包括平衡充电单元，上述平衡充电单元的控制端与上述主处理器单元连接，平衡充电单元的输入输出端与上述锂电池连接。

进一步地，多节锂电池串联保护电路还包括过充过放控制单元，上述过充过放控制单元包括过充控制电路；上述过充控制电路包括第一比较器、第一二极管、第一参考电压端、第一半导体开关、第五电阻；上述运算放大器的输出端与上述第一二极管的阳极连接，上述第一二极管的阴极与上述第一比较器的反相输入端和第五电阻连接，第五电阻的另一端接地；上述第一比较器的同相输入端与上述第一参考电压端连接，上述第一比较器的输出端与上述第一半导体开关控制端连接，上述第一半导体开关输入输出端与上述第二半导体开关和锂电池组正输出端连接。

进一步地，上述过充过放控制单元包括过放控制电路，上述过放控制电路包括第二比较器、第二二极管、第二参考电压端、第二半导体开关和第六电阻，上述运算放大器的输出端与上述第二二极管的阴极连接，上述第二二极管的阳极与上述第二比较器的同相输入端和第六电阻连接，第六电阻的另一端接比较器的电源；上述第二比较器的反相输入端与上述第二参考电压端连接，上述第二比较器的输出端与上述第二半导体开关控制端连接，上述第二半导体开关输入输出端与上述锂电池和第一半导体开关连接。

进一步地，第一半导体开关由常闭状态的第一NMOS管与常闭状态的第一 PMOS管连接组成，上述第一NMOS管的栅极与上述第一比较器的输出端连接，上述第一NMOS管的源极接地，上述第一NMOS管的漏极与上述第一PMOS管的栅极连接；上述第二半导体开关由第二NMOS管与第二PMOS管连接组成，上述第二NMOS管的栅极与上述第二比较器的输出端连接，上述第二NMOS管的源极接地，上述第二NMOS管的漏极与上述第二PMOS管的栅极连接，上述第一PMOS管的漏极和源极与上述第二PMOS管的漏极和源极串联连接后与上述锂电池正极连接。

进一步地，上述多节锂电池串联保护电路还包括充电单元，上述第一比较器、第二比较器的输出端还与上述充电单元的控制端连接，上述充电单元的控制端与上述第一、第二半导体开关连接，上述充电单元的控制端用于控制上述充电单元是否为上述串联锂电池组充电。

进一步地，上述过充控制电路还包括第一参考电压端，第一参考电压端包括第一分压电阻和第二分压电阻，第一分压电阻与第二分压电阻串联，上述第一分压电阻一端与上述第一比较器的同相输入端连接，另一端接地；上述第二分压电阻一端与上述第一比较器的同相输入端连接，另一端与上述第一参考电压端连接；上述过放控制电路还包括第二参考电压端，第二参考电压端包括第三分压电阻和第四分压电阻，第三分压电阻与第四分压电阻串联，上述第三分压电阻一端与上述第二比较器的反相输入端连接，另一端接地，上述第四分压电阻一端与上述第二比较器的反相输入端连接，另一端与上述第二参考电压端连接。

进一步地，上述第一二极管和第二二极管为肖特基二极管。

本实用新型还提供一种移动设备，包括上述的多节锂电池串联保护电路。

进一步地，上述移动设备包括显示设备，用于显示上述主处理器单元处理的各个上述锂电池的电压信息。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置差分直流运算放大单元能检测当前各个锂电池的电压并转换为与主处理器相同参考地电平的电压，同时等比例缩小各锂电池电压避免主处理器的模数转换器ADC输入超限而无法正确检测或易被损坏的问题。通过设置主处理器单元，将电路模拟信号转换为数字信号后进行等比例放大，从而获知各锂电池的电压状态，了解各个锂电池间的电压差异并执行对应地平衡充电保护控制。

附图说明

图1为本申请多节锂电池串联保护电路一实施例的方框图；

图2为本申请多节锂电池串联保护电路中串联锂电池电压差异检测电路一实施例的结构示意图；

图3为本申请多节锂电池串联保护电路中串联锂电池过充过放控制电路一实施例的结构示意图；

图4为本申请多节锂电池串联保护电路中串联锂电池稳压IC一实施例的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/ 或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

具体地，以4节锂电池为例说明本实用新型的原理，其他数量的锂电池原理相同。

第一实施例，参照图1和图2，多节锂电池串联保护电路，用于保护串联锂电池组1，上述串联锂电池组1由多节锂电池串联组成，多节锂电池串联保护电路包括差分直流运算放大单元2和主处理器单元4，上述串联锂电池组1与上述差分直流运算放大单元2连接，上述差分直流运算放大单元与上述主处理器单元连接；上述差分直流运算放大单元用于检测连接的上述锂电池的电压并等比例缩小各锂电池电压；上述主处理器单元用于将电路模拟信号转换为数字信号，并等比例放大各锂电池电压；上述差分直流运算放大单元包括与锂电池数量相等的多个差分运算放大电路，每个上述差分运算放大电路与一节上述锂电池连接，上述差分运算放大电路用于检测各锂电池的电压并等比例缩小各锂电池电压，上述差分运算放大电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；上述主处理器单元包括模数转换器ADC；单节锂电池正极连接对应锂电池的上述第一电阻，上述第一电阻连接上述运算放大器的同相输入端；单节锂电池负极连接对应上述第二电阻，上述第二电阻连接上述运算放大器的反相输入端，上述第三电阻一端连接上述运算放大器的反相输入端，另一端连接运算放大器的输出端，上述第四电阻一端连接上述运算放大器的同相输入端，另一端接地；上述运算放大器的输出端分别与上述模数转换器ADC连接。

为避免检测的锂电池电压超过比较器的检测门限，同时由于统一参考地电平能够便于检测，在检测锂电池电压情况时应通过差分直流运算放大单元2 将锂电池的高电压等比例转换为相对较低的电压，随后将低电压信号通过ADC 接口输入至主处理器单元4的模数转换器ADC(如主处理器单元4没有多路ADC 接口也可通过模拟开关5切换后输入模数转换器ADC)，主处理器单元4通过模数转换器ADC将模拟信号转换为数字信号后进行等比例放大，即得到每节锂电池电压的工作情况。示例性地，图2中，4节锂电池分别为BATT1、BATT2、BATT3、 BATT4，差分直流运算放大单元2由4个直流差分放大电路组成，每个直流差分放大电路包括1个运算放大器和4个电阻，例如锂电池BATT1对应的直流差分放大电路，其运算放大器为U1-A、第一电阻为R1、第二电阻为R2、第三电阻为 R3、第四电阻为R4。运算放大器U1-A的输出电压Vc1＝(R2/(R1+R2))*VB1- (VB2-VB1*R2/(R1+R2))*R4/R3，经过计算，当第一电阻R1＝n*第二电阻R2、第三电阻R3＝n*第四电阻R4时(n为正整数)，输出Vc1＝(VB1-VB2)/n，即运算放大器的输出电压均为每节锂电池正负两端的电压除以n。因此，只要第一电阻 R1、第二电阻R2，第三电阻R3、第四电阻R4成一定比例，直流差分放大电路就能将输入的锂电池高电压信号转换为相同参考电位的低电压信号，并分别从运算放大器的输出端C1、C2、C3、C4输入至主处理器单元4的模数转换器ADC，模数转换器ADC将模拟信号转换为数字信号后，主处理器单元4将数字信号代表的电压乘以n，即得出每节锂电池的真实电压。锂电池BATT2、BATT3、BATT4 对应的差分运算放大电路的结构及工作原理与锂电池BATT1对应的差分运算放大电路的结构及工作原理相同，在其他差分运算放大电路中，锂电池BATT2、BATT3、BATT4对应的运算放大器分别为U1-B、U1-C、U1-D，第一电阻分别为 R5、R9、R13，第二电阻对应为R7、R11、R14，第三电阻对应为R8、R12、R15，第四电阻对应为R6、R10、R16。另外，相比于以往过于复杂的检测电压信号电路，该保护电路所用的元器件较少且通用，成本较低，有利于大面积推广。并且，通过差分直流运算放大单元2的电压转换，使主处理器单元4的ADC输入不会超限。

优选地，参考图1，多节锂电池串联保护电路还包括平衡充电单元9，上述平衡充电单元9的控制端与上述主处理器单元4连接，平衡充电单元9的输入输出端与上述锂电池连接。

当主处理器单元4检测到各锂电池的电压差异超过一定值时(如20mV)，启动平衡充电单元9。具体为主处理器单元4控制开关接通后，对应并联在锂电池两端的电阻进行分流，使对应的锂电池充电速度比其他电池慢，当各节锂电池的电压差异接近一致时，主处理器单元4控制开关断开，平衡充电单元 9关闭。在各锂电池电压出现较大差异时，该平衡充电单元9就对其进行调节，能有效避免锂电池过充或过放的情况，增加锂电池的使用寿命。

第二实施例，参考图1和图3，在第一实施例的基础上，上述多节锂电池串联保护电路还包括过充过放控制单元3，上述过充过放控制单元3包括过充控制电路；上述过充控制电路包括第一比较器U5、第一二极管D1-D4、第一参考电压端、第一半导体开关、第五电阻R17；上述运算放大器的输出端与上述第一二极管D1-D4的阳极连接，上述第一二极管D1-D4的阴极与上述第一比较器U5的反相输入端和第五电阻R17的一端连接，第五电阻R17的另一端接地；上述第一比较器U5的同相输入端与上述第一参考电压端连接，上述第一比较器U5的输出端与上述第一半导体开关的控制端连接，上述第一半导体开关的输入输出端与上述锂电池组正输出端连接。

上述的主处理器单元4是由锂电池组通过第一、第二半导体开关控制供电的，具体为PMOS管7控制锂电池供电的。当主处理器单元4处于关机或断电状态时是无法进行检测锂电池电压的，因此锂电池需要过充或过放控制电路，以使得主处理器单元4没有正常工作时，单只锂电池不会产生过充或过放现象。第一比较器U5作为过充控制电路的主要元件，各个锂电池电压通过直流差分放大电路的输出端C1、C2、C3、C4输出至第一比较器U5，当输出端 C1-C4中的一个或多个端口的电压高于过充门限，第一比较器U5将通过输出信号控制第一半导体开关切断锂电池充电，使锂电池不会处于过充的状态。第一二极管D1-D4以及第五电阻R17共同实现了对C1、C2、C3、C4输出中最高电压的取样,其中第五电阻R17可以微调D1-D4的正向压降,建议常温不超过0.05V。

优选地，参考图3，上述过充过放控制单元3还包括过放控制电路，上述过放控制电路包括第二比较器U6、第二二极管D5-D8、第二参考电压端、第二半导体开关、第六电阻R18，上述运算放大器的输出端与上述第二二极管 D5-D8的阴极连接，上述第二二极管D5-D8的阳极与上述第二比较器U6的同相输入端和第六电阻R18的一端连接，第六电阻R18另一端接比较器电源阳极；上述第二比较器U6的反相输入端与上述第二参考电压端连接，上述第二比较器U6的输出端与上述第二半导体开关的控制端连接，上述第二半导体开关的输入输出端与上述锂电池和第一半导体开关连接。第二二极管D5-D8以及第六电阻R18共同实现了对C1、C2、C3、C4输出中最低电压的取样,其中第六电阻R18可以微调D5-D8的正向压降,建议常温不超过0.05V。

过放控制电路的工作过程与过充控制电路相似，不同之处为比较器U6的两个输入端的连接情况与比较器U5相反。上述运算放大器、第一比较器U5、第二比较器U6的工作电压范围推荐为1.4-5.5V，当单节锂电池长期闲置导致自放电至0.4V时，4节锂电池串联电压还有1.6V，可以维持运算放大器和第一比较器U5、第二比较器U6的正常工作。

优选地，参考图3，上述第一半导体开关由常闭状态的第一NMOS管Q1与常闭状态的第一PMOS管Q3连接组成，上述第一NMOS管Q1的栅极与上述第一比较器U5的输出端连接，上述第一NMOS管Q1的源极接地，上述第一NMOS 管Q1的漏极与上述第一PMOS管Q3的栅极连接；上述第二半导体开关由第二 NMOS管Q2与第二PMOS管Q4连接组成，上述第二NMOS管Q2的栅极与上述第二比较器U6的输出端连接，上述第二NMOS管Q2的源极接地，上述第二NMOS 管Q2的漏极与上述第二PMOS管Q4的栅极连接，上述第一PMOS管Q3的漏极和源极与上述第二PMOS管Q4的漏极和源极串联连接后与上述锂电池连接。

上述第一半导体开关由第一NMOS管Q1和第一PMOS管Q3组成，当输出端C1-C4有一个或多个端口电压高于过充门限时，第一比较器U5的输出电平由高变低，使第一NMOS管Q1不导通，从而第一PMOS管Q3随之关闭，进而使串联锂电池组1停止充电。同理，上述第二半导体开关由第二NMOS管Q2 和第二PMOS管Q4组成，当输出端C1-C4有一个或多个端口电压低于过放门限时，第二比较器U6的输出电平由高变低，使第一NMOS管Q2不导通，从而第二PMOS管Q4随之关断，进而使串联锂电池组1停止放电。过充过放控制电路还设置电容C3、C4，电容C3一端与电阻R24连接，另一端接地。电容 C4一端与电阻R26连接，另一端接地。电容C3和C4在过充过放控制电路中起到滤波作用。过充过放电路还设置电阻R19、R20，电阻R19一端与第一NMOS 管Q1漏极连接，另一端分别与电阻R21和第一PMOS管Q3栅极连接。电阻R19 和R20起到控制PMOS管7栅极电压的作用，当第一NMOS管Q1和第二NMOS 管Q3导通时，分别拉低第一PMOS管Q3和第二PMOS管Q4的栅极电压，使第一PMOS管Q3和第二PMOS管Q4进入饱和状态导通。过充过放电路还设置电阻R21和R22，电阻R21一端分别连接电阻R19和第一PMOS管Q3栅极，另一端连接锂电池和第一PMOS管Q3源极。电阻R22一端分别连接电阻R20和第二PMOS管Q4栅极，另一端连接锂电池和第二PMOS管Q4源极。电阻R21和电阻R22提供偏置电压，保证POS管7有效关断。另外，第一NMOS管Q1和第二NMOS管Q2也可由三极管代替，都是起到控制过充过放控制电路导通或关断的作用，如用三极管，则在三极管基极需串限流电阻。

第三实施例，参考图1，在第二实施例的基础上，上述多节锂电池串联保护电路还包括充电单元6，上述第一比较器U5的输出端还与上述充电单元6的控制端连接，上述充电单元6的输出端与上述第一导体开关连接，上述充电单元6的控制端用于控制上述充电单元6是否为上述串联锂电池组1充电。

上述第一比较器U5与上述充电单元6连接，第一比较器U5的输出信号能直接输出至充电单元6的控制端使其停止对锂电池充电。当上述PMOS管7出现故障无法切断锂电池充电时，上述实施方式作为备用方案可替代PMOS管7的作用，确保锂电池不会出现过充情况。

优选地，参考图3，上述过充控制电路还包括第一参考电压端，第一参考电压端包括第一分压电阻R25和第二分压电阻R26，第一分压电阻R25和第二分压电阻R26串联，上述第一分压电阻R25一端与上述第一比较器U5的同相输入端连接，另一端接地；上述第二分压电阻R26一端与上述第一比较器U5 的同相输入端连接，另一端与上述第一参考电压端连接；上述过放控制电路还包括第二参考电压端，第二参考电压端包括第三分压电阻R23和第四分压电阻R24，第三分压电阻R23和第四分压电阻R24串连，上述第三分压电阻 R23一端与上述第二比较器U6的反相输入端连接，另一端接地，上述第四分压电阻R24一端与上述第二比较器U6的反相输入端连接，另一端与上述第二参考电压端连接。

过充控制电路设置第一分压电阻R25和第二分压电阻R26，用于调节过充门限的限值。过放控制电路设置第三分压电阻R23和第四分压电阻R24，用于调节过放门限的限值。

优选地，上述第一二极管D1-D4和第二二极管D5-D8为肖特基二极管。

肖特基二极管的常温正向微导通(1uA)阈值电压在0.05V左右，且随环境温度升高而略有降低。利用这一特性，当环境温度升高时，过充电压门限略有降低，使串联锂电池组1的过充保护更灵敏，更容易触发过充保护，有利于提高串联锂电池组1的使用寿命。

第四实施例，参考图1，在上述实施例的基础上，所述多节锂电池串联保护电路还包括稳压IC8，所述稳压IC8与所述锂电池连接，所述稳压IC8又分别与所述运算放大器和所述第一比较器U5、第二比较器U6连接。

稳压IC8的作用是将串联锂电池组1的高电压稳压为运算放大器、第一比较器U5和第二比较器U6正常工作的低电压(如4-5V)。

第五实施例，在上述实施例的基础上，本实用新型提供一种移动设备，包括上述多节锂电池串联保护电路。

上述移动设备以扫地机器人为例，当扫地机器人内部串联锂电池组1出现20mV的电压差异时，差分直流运算放大单元2检测到该电压差异，并将其输出到主处理器单元4，主处理器单元4通过控制平衡充电单元9去调节串联锂电池组1的电压差异。扫地机器人处于关机或者断电状态时，主处理器单元4没有电源供电无法正常工作，或虽有电但软件出现异常，当扫地机器人在上述状态下出现过充过放的情况时，扫地机器人还采用过充控制电路和过放控制电路进行双重保护，确保串联锂电池组1在即将出现过充或过放情况时能及时切断电路，有效延长串联锂电池组1的使用寿命和保护设备安全。

优选地，上述移动设备包括显示设备，上述移动设备与上述主处理器单元4连接，用于显示上述主处理器单元处理的各个上述锂电池的电压信息。

用户在使用过程中无法获知扫地机器人内锂电池的工作状态，当某个锂电池的电压明显低于工作电压时，没有及时更换锂电池将导致整个串联锂电池组1报废。而扫地机器人可显示当前各个锂电池的电压信息。同时，当锂电池电压低于正常工作电压时，扫地机器人还可通过显示屏幕闪烁或指示灯闪烁，蜂鸣器报警等方式提醒用于根据显示设备提供的锂电池电压信息，针对性地更换某个无法正常工作的锂电池。

综上所述，本实用新型提供的多节锂电池串联保护电路，通过采用差分放大电路来检测各锂电池的电压并转换为与主处理器相同参考地电平的电压，使用户能在显示设备上了解锂电池的电压情况。同时差分放大电路还等比例缩小各锂电池的电压，避免主处理器的模数转换器ADC输入超限而无法正确检测或易被损坏的问题。当主处理器单元4没有正常工作，锂电池又出现过充过放的情况时，过充过放控制单元3可通过控制PMOS管切断电路的方式来保证锂电池组和电路安全。本实用新型还提供一种移动设备，移动设备通过连接显示设备，可将差分放大电路检测到的电压差异信号显示在显示设备上，提醒用户及时更换电压过低的锂电池。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.多节锂电池串联保护电路，用于保护串联锂电池组，所述串联锂电池组由多节锂电池串联组成，其特征在于，包括差分直流运算放大单元和主处理器单元，所述串联锂电池组与所述差分直流运算放大单元连接，所述差分直流运算放大单元与所述主处理器单元连接；所述差分直流运算放大单元用于检测各锂电池的电压并等比例缩小各锂电池电压；所述主处理器单元用于将电路模拟信号转换为数字信号，并等比例放大各锂电池电压；

所述差分直流运算放大单元包括与锂电池数量相等的差分运算放大电路，每个所述差分运算放大电路与一节所述锂电池连接，所述差分运算放大电路用于检测连接的所述锂电池的电压并等比例缩小各锂电池电压，所述差分运算放大电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述主处理器单元包括模数转换器ADC；

单节锂电池正极连接对应锂电池的所述第一电阻，所述第一电阻连接所述运算放大器的同相输入端；单节锂电池负极连接对应所述第二电阻，所述第二电阻连接所述运算放大器的反相输入端，所述第三电阻一端连接所述运算放大器的反相输入端，另一端连接运算放大器的输出端，所述第四电阻一端连接所述运算放大器的同相输入端，另一端接地；所述运算放大器的输出端分别与所述模数转换器ADC连接。

2.根据权利要求1所述的多节锂电池串联保护电路，其特征在于，所述多节锂电池串联保护电路还包括平衡充电单元，所述平衡充电单元的控制端与所述主处理器单元连接。

3.根据权利要求1所述的多节锂电池串联保护电路，其特征在于，所述多节锂电池串联保护电路还包括过充过放控制单元，所述过充过放控制单元包括过充控制电路；所述过充控制电路包括第一比较器、第一二极管、第一参考电压端、第一半导体开关和第五电阻；所述运算放大器的输出端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述第一比较器的反相输入端和第五电阻连接，第五电阻的另一端接地；所述第一比较器的同相输入端与所述第一参考电压端连接，所述第一比较器的输出端与所述第一半导体开关控制端连接。

4.根据权利要求3所述的多节锂电池串联保护电路，其特征在于，所述过充过放控制单元包括过放控制电路，所述过放控制电路包括第二比较器、第二二极管、第二参考电压端、第二半导体开关和第六电阻，所述运算放大器的输出端与所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与所述第二比较器的同相输入端和第六电阻连接，第六电阻的另一端接比较器的电源阳极；所述第二比较器的反相输入端与所述第二参考电压端连接，所述第二比较器的输出端与所述第二半导体开关控制端连接。

5.根据权利要求4所述的多节锂电池串联保护电路，其特征在于，所述第一半导体开关由常闭状态的第一NMOS管与常闭状态的第一PMOS管连接组成，所述第一NMOS管的栅极与所述第一比较器的输出端连接，所述第一NMOS管的源极接地，所述第一NMOS管的漏极与所述第一PMOS管的栅极连接；

所述第二半导体开关由第二NMOS管与第二PMOS管连接组成，所述第二NMOS管的栅极与所述第二比较器的输出端连接，所述第二NMOS管的源极接地，所述第二NMOS管的漏极与所述第二PMOS管的栅极连接，所述第一PMOS管的漏极和源极与所述第二PMOS管的漏极和源极串联连接后与所述锂电池正极连接。

6.根据权利要求4所述的多节锂电池串联保护电路，其特征在于，所述多节锂电池串联保护电路还包括充电单元，所述第一比较器的输出端还与所述充电单元的控制端连接，所述充电单元的输出端与所述第一半导体开关连接，所述充电单元的控制端用于控制所述充电单元是否为所述串联锂电池组充电。

7.根据权利要求4所述的多节锂电池串联保护电路，其特征在于，所述过充控制电路还包括第一参考电压端，所述第一参考电压端包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻与第二分压电阻串联，所述第一分压电阻一端与所述第一比较器的同相输入端连接，另一端接地；所述第二分压电阻一端与所述第一比较器的同相输入端连接，另一端与所述第一参考电压端连接；

所述过放控制电路还包括第二参考电压端，所述第二参考电压端包括第三分压电阻和第四分压电阻，所述第三分压电阻与第四分压电阻串联，所述第三分压电阻一端与所述第二比较器的反相输入端连接，另一端接地，所述第四分压电阻一端与所述第二比较器的反相输入端连接，另一端与所述第二参考电压端连接。

8.根据权利要求4所述的多节锂电池串联保护电路，其特征在于，所述第一二极管和第二二极管为正向导通压降一致的二极管。

9.一种移动设备，其特征在于，包括权利要求1-8中任意一项的所述多节锂电池串联保护电路。

10.根据权利要求9所述的移动设备，其特征在于，所述移动设备包括显示设备，用于显示所述主处理器单元处理的各个所述锂电池的电压信息。

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