專利名稱：用于二次電池檢測(cè)的充放電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于二次電池檢測(cè)的充放電裝置。
背景技術(shù)：
目前世界各國(guó)能源緊缺，而市場(chǎng)對(duì)能源如石油等資源需求量又日趨增加，然而石油等資源又相當(dāng)有限已是家喻戶曉了。自從上世紀(jì)來(lái)，世界各國(guó)對(duì)各種能源的開(kāi)發(fā)、利用、節(jié)能等方面也都采取了有力措施，尤其對(duì)能源的可再生循環(huán)利用，能量的相互轉(zhuǎn)換利用也越來(lái)越被人們重視，今天再來(lái)談這問(wèn)題，雖然不是什么新話題了，但這方面的事永遠(yuǎn)都是最大的熱門話題，是一個(gè)國(guó)家的熱點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題，也是各國(guó)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的最大看點(diǎn)。
作為現(xiàn)代化學(xué)能源也在發(fā)生著越來(lái)越大的作用，電池、燃料電池作為一種清潔、高效的電化學(xué)能源轉(zhuǎn)換、貯存系統(tǒng)，作為一種解決現(xiàn)代文明面臨的環(huán)境和能源問(wèn)題的有效方法，正在倍受人們關(guān)注，尤其是可循環(huán)充電的二次電池引起了人們的特別關(guān)注，世界上的混合型汽車和純電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車，幾乎完全仰仗高性能二次電池的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用了。
二次電池與一次電池一樣，是可以放出電能，放電后再由外電源通入與充電時(shí)反向的電流進(jìn)行充電，能夠通過(guò)周期性充放電，半永久性使用，能把電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能貯藏起來(lái)便于攜帶使用的電池，已廣泛應(yīng)用在電動(dòng)工具、電動(dòng)車、玩具、便攜帶式筆記本電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品上。二次電池一般應(yīng)用金屬氧化作為正極活性物質(zhì)，以碳等非金屬氧化物作為負(fù)極組成電芯，充電時(shí)由外電源供電通過(guò)化學(xué)反應(yīng)把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能貯存起來(lái)，放電時(shí)再把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能釋放出來(lái)，此過(guò)程是可反復(fù)循環(huán)充放的。但我們生產(chǎn)廠家對(duì)二次電池性能好壞的檢測(cè)如容量檢測(cè)，都是通過(guò)一種特制的充放電檢測(cè)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如圖1所示，傳統(tǒng)的這種裝置是，充電時(shí)是把外電路的交流電通過(guò)變壓器變壓經(jīng)整流二器管整流轉(zhuǎn)換成直流電給電池充電，為生產(chǎn)提高效率，多個(gè)電池可以是分多排串聯(lián)恒流充電，放電時(shí)外電路停止供電，由電池或電池組恒流通過(guò)純電阻發(fā)熱來(lái)放電，電能通過(guò)電阻把電能轉(zhuǎn)換成熱能釋放到環(huán)境中。
這種傳統(tǒng)充放電裝置最大的缺點(diǎn)是電池在放電時(shí)的化學(xué)能是通過(guò)純電阻以熱量形式釋放出來(lái)的，把第一次充電能量就浪費(fèi)掉了，并把周圍環(huán)境溫度升高了，直接影響了其它電池的充放電性能，因?yàn)殡姵匦阅苁墉h(huán)境溫度影響。目前的生產(chǎn)廠家大都采用這種設(shè)備，并且又都花巨資建立一個(gè)膨大的通風(fēng)散熱系統(tǒng)，來(lái)確保環(huán)境溫度為室溫(20-25度)，無(wú)疑增加了電池的間接成本等。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)放電時(shí)能量浪費(fèi)、并且造成環(huán)境溫度上升的問(wèn)題，提供一種用于二次電池檢測(cè)的充放電裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種用于二次電池檢測(cè)的充放電裝置，包括相互串聯(lián)以構(gòu)成充放電回路的直流電源、第一電池/電池組和保護(hù)繼電器，所述第一電池/電池組就是被檢測(cè)的二次電池；其特征是還包括電能回收轉(zhuǎn)化裝置，它與保護(hù)繼電器并聯(lián)，從而也串聯(lián)于充放電回路中。
本實(shí)用新型還可以包括如下改進(jìn)所述電能回收轉(zhuǎn)化裝置是第二電池/電池組，所述第二電池/電池組是可充電的二次電池/電池組。
所述電能回收轉(zhuǎn)化裝置是逆變電路，該逆變電路把直流電轉(zhuǎn)換為交流電。
還包括恒流電路，串聯(lián)于充放電回路上；所述恒流電路包括功率管、運(yùn)放和采樣電阻，所述功率管主電流導(dǎo)通極串聯(lián)于充放電回路上，其控制極與運(yùn)放的輸出端相連，運(yùn)放的兩個(gè)輸入端一端與參考電壓產(chǎn)生電路相連，另一端與采樣電阻相連。
采用以上方案的有益效果利用本實(shí)用新型的裝置對(duì)二次電池進(jìn)行充放電時(shí)，電池在放電時(shí)化學(xué)能不通過(guò)純電阻以熱量散發(fā)到環(huán)境中，而是將放電時(shí)放出的電能直接引出給電能回收轉(zhuǎn)化裝置，這樣能量不會(huì)損失，并維持了環(huán)境溫度，也保護(hù)了設(shè)備上元器件的穩(wěn)定性，降低了維修成本。而電能回收轉(zhuǎn)化裝置可以簡(jiǎn)單地用另一個(gè)電池或另一組需充電的電池實(shí)現(xiàn)，也可以用逆變電路實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)逆變轉(zhuǎn)化成交流電并入電網(wǎng)中。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一示意圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二逆變電路部分示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
實(shí)施例一如圖2所示，本實(shí)施例的充放電裝置可以用于對(duì)二次電池進(jìn)行充放電檢測(cè)。它包括相互串聯(lián)以構(gòu)成充放電回路的直流電源U1、第一電池/電池組B1和保護(hù)繼電器K，所述第一電池/電池組B1就是被檢測(cè)的二次電池；還包括第二電池/電池組B2，所述第二電池/電池組B2是可充電的二次電池/電池組。
圖2中充電過(guò)程是直流電源U1把直流電輸送到要充電的電池上B1(一般是32支一排、一柜單面是8排雙面是16排)，即給電池充電，再與第二電池組B2連接到VT功率管上再連上反饋電阻R4接地。放電時(shí)U1停止供電了，由電池利用此回路來(lái)放電(注意放電時(shí)待檢測(cè)的電池B1是要反向的，它的反向可以由人工操作，也可以增加電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，此略)。其中，U1是直流電源，它是由外電源交流電通過(guò)變壓器變壓經(jīng)整流二器管整流后轉(zhuǎn)化而成的直流源，作用是給化學(xué)電池提出供直流電，接需要充電的化學(xué)電池B1，電池都是可充電的二次電池，在此充電電路中相當(dāng)于用電器，它將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能貯存起來(lái)，再接第二電池組B2，其作用是當(dāng)充電電池較少時(shí)或放電時(shí)，保護(hù)電路，如果檢測(cè)到集電極電壓高，驅(qū)動(dòng)保護(hù)繼電器K1動(dòng)作，將第二電池組B2串入充(放)電回路，分擔(dān)一部分電壓降，達(dá)到保護(hù)功率管的目的，在放電過(guò)程中B2又是個(gè)用電器，把電池化學(xué)能放出的電能通過(guò)發(fā)熱把電能轉(zhuǎn)化熱能釋放到空氣中，再連接到VT功率管上，其作用主要是在充電時(shí)起放大電流作用，和保證充放時(shí)電流恒定，再連上反饋電阻R4接地，其作用起一個(gè)平衡恒流源充放電流穩(wěn)定，它和VT功率管、運(yùn)放IC1組成恒流源，提供恒定電流。
放電時(shí)U1停止供電了，由電池來(lái)放電，就是電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能釋放到B2上，再通過(guò)B2轉(zhuǎn)化成電池化學(xué)能進(jìn)行儲(chǔ)存，其它連接同充電電路。
上述實(shí)施例一是在放電時(shí)，將現(xiàn)有技術(shù)中的保護(hù)電阻RB，改成可充電的電池或電池組，利用放出來(lái)的直流電直接給這些需求充電的電池充電(即將RB改為需要充電的電池或電池組)。
為了保證充電時(shí)電流恒定，本電路中還包括恒流電路，串聯(lián)于充放電回路上；所述恒流電路包括功率管VT1、運(yùn)放IC1和采樣電阻R4，所述功率管VT1主電流導(dǎo)通極串聯(lián)于充放電回路上，其控制極與運(yùn)放IC1的輸出端相連，運(yùn)放IC1的兩個(gè)輸入端一端與參考電壓產(chǎn)生電路相連，另一端與采樣電阻相連。穩(wěn)壓二極管2DW234產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)電壓Vref。經(jīng)R2分壓送到電位器RP1兩端，調(diào)節(jié)RP1，會(huì)改變運(yùn)放IC1同相輸入端的電壓V+，運(yùn)放將給定電壓V+和反饋電壓V-的電壓差放大輸出，調(diào)節(jié)三極管基極電流，進(jìn)而改變?nèi)龢O管的導(dǎo)通程度，使三極管集電極電流變化，反饋電阻R4兩端電壓UA也相應(yīng)變化，當(dāng)UA等于給定電壓V+時(shí)，恒流源達(dá)到平衡狀態(tài)，充放電流穩(wěn)定。這時(shí)充放電流I＝UA/R4＝V-/R4≈V+/R4，所以調(diào)節(jié)給定電壓V+，就調(diào)節(jié)了充放電流。
實(shí)施例二本例與實(shí)施例一不同之處在于它是將第二電池組B2改為逆變電路，將放電時(shí)的電壓逆變?yōu)榻涣麟姴⑷腚娋W(wǎng)中。圖3是一個(gè)逆變電路的實(shí)例，圖中左側(cè)兩個(gè)接線端接于繼電器K1兩端。該逆變電路也可以采用其他形式。電池在放電時(shí)，即把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的直流電逆變成交流電，并把轉(zhuǎn)變來(lái)的交流電并入到電網(wǎng)中。具體轉(zhuǎn)換是通過(guò)圖中電阻R3與電容C1和電阻R4與電容C2、三極管Q3和Q4將電流通過(guò)諧振來(lái)轉(zhuǎn)換，通到CT變壓器上進(jìn)行升壓至電網(wǎng)電壓(一般是220V，圖中標(biāo)注為240V是考慮到后級(jí)損耗)。
權(quán)利要求1.一種用于二次電池檢測(cè)的充放電裝置，包括相互串聯(lián)以構(gòu)成充放電回路的直流電源(U1)、第一電池/電池組(B1)和保護(hù)繼電器(K)，所述第一電池/電池組(B1)就是被檢測(cè)的二次電池；其特征是還包括電能回收轉(zhuǎn)化裝置，它與保護(hù)繼電器(K)并聯(lián)，從而也串聯(lián)于充放電回路中。
2.如權(quán)利要求1所述的用于二次電池檢測(cè)的充放電裝置，其特征是所述電能回收轉(zhuǎn)化裝置是第二電池/電池組(B2)，所述第二電池/電池組(B2)是可充電的二次電池/電池組。
3.如權(quán)利要求1所述的用于二次電池檢測(cè)的充放電裝置，其特征是所述電能回收轉(zhuǎn)化裝置是逆變電路，該逆變電路把直流電轉(zhuǎn)換為交流電。
4.如權(quán)利要求1或2所述的用于二次電池檢測(cè)的充放電裝置，其特征是還包括恒流電路，串聯(lián)于充放電回路上；所述恒流電路包括功率管(VT1)、運(yùn)放(IC1)和采樣電阻(R4)，所述功率管(VT1)主電流導(dǎo)通極串聯(lián)于充放電回路上，其控制極與運(yùn)放(IC1)的輸出端相連，運(yùn)放(IC1)的兩個(gè)輸入端一端與參考電壓產(chǎn)生電路相連，另一端與采樣電阻(R4)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種用于二次電池檢測(cè)的充放電裝置，包括相互串聯(lián)以構(gòu)成充放電回路的直流電源、第一電池/電池組和保護(hù)繼電器，所述第一電池/電池組就是被檢測(cè)的二次電池；其特征是還包括電能回收轉(zhuǎn)化裝置，它與保護(hù)繼電器并聯(lián)，從而也串聯(lián)于充放電回路中。所述電能回收轉(zhuǎn)化裝置可以是第二電池/電池組，或者是逆變電路，該逆變電路把直流電轉(zhuǎn)換為交流電。利用本實(shí)用新型的裝置對(duì)二次電池進(jìn)行充放電時(shí)，電池在放電時(shí)化學(xué)能不通過(guò)純電阻以熱量散發(fā)到環(huán)境中，而是將放電時(shí)放出的電能直接引出給電能回收轉(zhuǎn)化裝置，這樣能量不會(huì)損失，并維持了環(huán)境溫度，也保護(hù)了設(shè)備上元器件的穩(wěn)定性，降低了維修成本。
文檔編號(hào)H02J7/00GK2758788SQ200420105888
公開(kāi)日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者彭高平, 劉衛(wèi)強(qiáng), 劉衛(wèi)平 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司