高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰離子電池化成分容設(shè)備，旨在提供一種效率高、發(fā)熱量少、生產(chǎn)效率高的高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備。本發(fā)明包括至少一個單元模塊，所述單元模塊包括MCU（1）、雙向AC/DC控制板（2）、雙向DC/DC控制板（3）、與所述雙向AC/DC控制板（2）相連接的雙向AC/DC整流器（4）以及與所述雙向DC/DC控制板（3）相連接的雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器（5），所述雙向AC/DC控制板（2）和所述雙向DC/DC控制板（3）均與所述MCU（1）相連接，所述雙向AC/DC整流器（4）和所述雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器（5）相連接。本發(fā)明應(yīng)用于鋰離子電池化成分容設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
【專利說明】
高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鋰離子電池化成分容設(shè)備，特別涉及一種高頻隔離雙向單功率鋰咼子電池化成分容設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]化成是通過電能把電池內(nèi)部進行激活，分容是對已激活過的電池進行滿負(fù)荷的充放電循環(huán)過程。目前鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)主要的分容設(shè)備都是使用電阻轉(zhuǎn)化成熱量耗掉，這部分能量不僅沒有利用上，而且還會使環(huán)境空間溫度急劇上升而增加了降溫設(shè)備的投入，耗電量也隨之上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種效率高、發(fā)熱量少、生產(chǎn)效率高的高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括至少一個單元模塊，所述單元模塊包括MCU、雙向AC/DC控制板、雙向DC/DC控制板、與所述雙向AC/DC控制板2相連接的雙向AC/DC整流器以及與所述雙向DC/DC控制板相連接的雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器，所述雙向AC/DC控制板和所述雙向DC/DC控制板均與所述MCUl相連接，所述雙向AC/DC整流器和所述雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器相連接。
[0005]所述高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備包括與所述MCUl相連接的主功率板、MOS功率管、電感器、電容器。
[0006]所述雙向AC/DC整流器采用高頻隔離雙向AC/DC電路。
[0007]所述雙向AC/DC控制板采用雙向無橋APFC和同步逆變技術(shù)的AC/DC控制電路，所述AC/DC控制電路包含一個HVM控制芯片、高頻電流互感器、M0S驅(qū)動器、過零檢測電路、PTOl切換電路。
[0008]所述高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備包括與所述雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器相連接的高頻隔離的輔助電源，所述高頻隔離的輔助電源用于所述MCUl的供電。
[0009]所述雙向DC/DC控制板包括單片機組件。
[0010]所述主功率板上設(shè)有一個電池防反接電路，所述電池防反接電路與單片機進行連接，通過單片機檢測電池信號來控制其的關(guān)與斷。
[0011 ]所述雙向DC/DC控制板包括設(shè)置有16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
[0012]所述高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備包括四位拔碼開關(guān)。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:由于本發(fā)明包括至少一個單元模塊，所述單元模塊包括MCU、雙向AC/DC控制板、雙向DC/DC控制板、與所述雙向AC/DC控制板2相連接的雙向AC/DC整流器以及與所述雙向DC/DC控制板相連接的雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器，所述雙向AC/DC控制板和所述雙向DC/DC控制板均與所述MCUl相連接，所述雙向AC/DC整流器和所述雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器相連接，通過上述的設(shè)計，從而使得本發(fā)明具有以下優(yōu)點:1.能耗低，發(fā)熱量小;2.節(jié)省70%-80%用電成本;3.提升品質(zhì)和生產(chǎn)效率;4.設(shè)備體積小，為用戶節(jié)省大量的場地投資、承重加固投資；5.減少了人工成本、提高電芯一致性;6.改善廠房散熱環(huán)境;7.能適用于不同類型的電芯、超級電容;8.確保分容數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;9.提高了設(shè)備的可靠性、可用性、有效性；10.還能最大限度減少故障。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的單元模塊結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，在本實施例中，本發(fā)明包括至少一個單元模塊，所述單元模塊包括MCU1、雙向AC/DC控制板2、雙向DC/DC控制板3、與所述雙向AC/DC控制板2相連接的雙向AC/DC整流器4以及與所述雙向DC/DC控制板3相連接的雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器5，所述雙向AC/DC控制板2和所述雙向DC/DC控制板3均與所述MCUl相連接，所述雙向AC/DC整流器4和所述雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器5相連接。目前同行業(yè)的設(shè)計都是以一個總AC/DC帶動多個DC/DC方式來運行，此主要缺點是當(dāng)總AC/DC出現(xiàn)故障時，與其相連的多個DC/DC則不能正常工作，影響面較大。本設(shè)計為單元模塊式設(shè)計，每單元模塊自帶AC/DC與DC/DC轉(zhuǎn)換功能，不存在以上所述問題。
[0016]在本實施例中，所述高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備包括與所述MCUl相連接的主功率板、MOS功率管、電感器、電容器。
[0017]在本實施例中，所述雙向AC/DC整流器4采用高頻隔離雙向AC/DC電路。在一套電路中通過改變PWM導(dǎo)通角自動進行能量雙向變換，電路采用了高頻同步整流的方式對輸出進行整流，傳統(tǒng)的整流方式是通過二極管直接整流，由于二極管導(dǎo)通壓降大再加上輸出都為低壓大電流，從面使得電路在二極管上的損耗特別大。本電路中傳用的是高頻同步整流技術(shù)，利用本技術(shù)使輸出整流時省去了傳統(tǒng)二極管的損耗，大大提高了本設(shè)備的充電效率，具有成本低、效率尚、可靠性尚的特點。
[0018]在本實施例中，所述雙向AC/DC控制板2采用雙向無橋APFC和同步逆變技術(shù)的AC/DC控制電路，所述AC/DC控制電路包含一個PffM控制芯片、高頻電流互感器、M0S驅(qū)動器、過零檢測電路、Pmi切換電路。本發(fā)明采用的無橋APFC省去了四個整流二極管，從而省去了四個二極管在工作過程中帶來的損耗，而且隨著功率的不斷提高，本發(fā)明越顯出高效率。
[0019]本發(fā)明含充放電PWM極限:限制輸出最大電流功能。接觸電壓極限:通過channelsource voltage與夾具測量的電壓差設(shè)定極限值?；景踩δ?反向插入、溫度，過電壓，過電流等。
[0020]在本實施例中，所述高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備包括與所述雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器5相連接的高頻隔離的輔助電源，所述高頻隔離的輔助電源用于所述MCUl的供電。
[0021]在本實施例中，所述雙向DC/DC控制板3包括單片機組件。所述單片機組件用于與PC間通過RS485進行連接，同時還用于監(jiān)測充放電的實時電流、電壓，計算電池容量，各類安全保護的控制。
[0022]在本實施例中，所述主功率板上設(shè)有一個電池防反接電路，所述電池防反接電路與單片機進行連接，通過單片機檢測電池信號來控制其的關(guān)與斷。
[0023]在本實施例中，所述雙向DC/DC控制板3包括設(shè)置有16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。通過單片機控制，用于轉(zhuǎn)換實時電流、電壓值。板上同時含用基準(zhǔn)發(fā)生電路，通過單片機控制，完成不同基準(zhǔn)信號的產(chǎn)生，用于充放電的電壓、電流控制環(huán)的設(shè)定值，以此設(shè)定值作為控壓、控制流的大小。
[0024]在本實施例中，所述高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備包括四位拔碼開關(guān)，用于設(shè)置單元模塊間的地址。
[0025]本發(fā)明的充放電范圍充放電電壓可在0.5V?5V之間設(shè)置，電流從200mA-100000mA之間設(shè)置。
[0026]綜上所述，本發(fā)明效率高、發(fā)熱量少、體積小、保護功能完善，大大改善了廠房散熱環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率，增強了系統(tǒng)的安全性。
[0027]本發(fā)明應(yīng)用于鋰離子電池化成分容設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
[0028]雖然本發(fā)明的實施例是以實際方案來描述的，但是并不構(gòu)成對本發(fā)明含義的限制，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，根據(jù)本說明書對其實施方案的修改及與其他方案的組合都是顯而易見的。
【主權(quán)項】
1.一種高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備，其特征在于:所述高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備包括至少一個單元模塊，所述單元模塊包括M⑶(I)、雙向AC/DC控制板(2 )、雙向DC/DC控制板(3 )、與所述雙向AC/DC控制板(2 )相連接的雙向AC/DC整流器(4 )以及與所述雙向DC/DC控制板(3 )相連接的雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器(5 )，所述雙向AC/DC控制板(2 )和所述雙向DC/DC控制板(3 )均與所述MCU (I)相連接，所述雙向AC/DC整流器(4 )和所述雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器(5)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備，其特征在于:所述高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備包括與所述MCU(I)相連接的主功率板、MOS功率管、電感器、電容器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備，其特征在于:所述雙向AC/DC整流器(4)采用高頻隔離雙向AC/DC電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備，其特征在于:所述雙向AC/DC控制板(2 )采用雙向無橋APFC和同步逆變技術(shù)的AC/DC控制電路，所述AC/DC控制電路包含一個HVM控制芯片、高頻電流互感器、M0S驅(qū)動器、過零檢測電路、PTOl切換電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備，其特征在于:所述高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備包括與所述雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器(5)相連接的高頻隔離的輔助電源，所述高頻隔離的輔助電源用于所述MCU(I)的供電。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備，其特征在于:所述雙向DC/DC控制板(3)包括單片機組件。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備，其特征在于:所述主功率板上設(shè)有一個電池防反接電路，所述電池防反接電路與單片機進行連接，通過單片機檢測電池信號來控制其的關(guān)與斷。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備，其特征在于:所述雙向DC/DC控制板(3 )包括設(shè)置有16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備，其特征在于:所述高頻隔離雙向單功率鋰離子電池化成分容設(shè)備包括四位拔碼開關(guān)。
【文檔編號】H01M10/44GK106025363SQ201610391476
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】李永富, 王安國, 李遠杰, 邱立國
【申請人】珠海泰坦新動力電子有限公司