專利名稱：鋰離子動力電池?zé)o損充電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種鋰離子動力電池?zé)o損充電機(jī)。
背景技術(shù)：
鋰離子電池由于單體電壓高、體積小、重量輕、無記憶效應(yīng)、無污染、自放電小、循 環(huán)壽命長，是一種理想電源。在實(shí)際使用中，為了獲得更高的放電電壓，一般將至少兩只單 體電池串聯(lián)組成電池組使用。目前，鋰離子電池組已廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、電動自行車和 備用電源等多種領(lǐng)域，同時是方興未艾的電動汽車的最佳動力源。鋰離子蓄電池對充放電的要求，與鉛酸等可逆電化學(xué)反應(yīng)類蓄電池完全不同。由 于鋰離子蓄電池成組應(yīng)用技術(shù)、系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵零部件及產(chǎn)品研究，嚴(yán)重滯后于 鋰離子蓄電池的發(fā)展，電池成組后發(fā)生過充電、過放電、超溫和過流問題，致使成組鋰離子 蓄電池使用壽命大幅縮短，安全性大幅下降，甚至發(fā)生燃燒、爆炸等惡性事故，已經(jīng)成為制 約鋰離子蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題，也是當(dāng)前節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。我國電動汽車技術(shù)發(fā)展到今天，在車用動力電池、電機(jī)、電傳動等領(lǐng)域，已經(jīng)取得 了一批不錯的成果。車用動力電池技術(shù)雖然還不是很成熟，但發(fā)展的速度與發(fā)達(dá)國家相比 并不算慢。對電池單體進(jìn)行測量時，顯示出的各項(xiàng)指標(biāo)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。但是，真正集成 為一個動力總成，或者集成到整車上的時候，卻發(fā)現(xiàn)與單體測量時的情況有很大出入。車用 動力電池總成并非將一個個單體電池串聯(lián)或并聯(lián)在一起就行了那么簡單。將數(shù)十個甚至上 百個電池集成在一起，并將它們集成到車上，在世界范圍內(nèi)都是一項(xiàng)高新技術(shù)，絕不是看起 來那么容易的事情，有能力解決這一難題的單位或個人也不是太多。鋰離子蓄電池系統(tǒng)主 要包括電池系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、放電系統(tǒng)和維護(hù)管理系統(tǒng)。是一個函括多個技術(shù)領(lǐng)域和行業(yè)的 高技術(shù)集成系統(tǒng)。傳統(tǒng)充電方法1)串聯(lián)充電法目前鋰離子電池組的充電一般都采用串聯(lián)充電，這主要是因?yàn)榇?聯(lián)充電結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、容易實(shí)現(xiàn)。但由于單體鋰離子電池在容量、內(nèi)阻、衰減、自放電 等性能存在差異，將100只放電容量都為lOOAh的鋰離子電池串聯(lián)起來組成電池組，但如果 成組前其中99只單體鋰離子電池荷電80Ah，另外1只單體鋰離子電池荷電lOOAh，將此電 池組進(jìn)行串聯(lián)充電時，其中荷電lOOAh的那只單體鋰離子電池會先充滿電，從而達(dá)到過充 保護(hù)電壓，為了防止這只單體鋰離子電池被過充電，電池管理系統(tǒng)會將整個串聯(lián)充電電路 切斷，也就使得其他99只電池?zé)o法充滿，從而整個電池組放電容量也就只有80Ah。串聯(lián)充 電的缺點(diǎn)是要么電池組充不滿，浪費(fèi)電池組的容量，要么產(chǎn)生過充，發(fā)生電池爆炸的危險(xiǎn)。2)電池管理系統(tǒng)和充電機(jī)協(xié)調(diào)配合串聯(lián)充電法電池管理系統(tǒng)是對電池的性能 和狀態(tài)了解最為全面的設(shè)備，所以將電池管理系統(tǒng)和充電機(jī)之間建立聯(lián)系，就能使充電機(jī) 實(shí)時地了解電池的信息，從而更有效地解決電池的充電時產(chǎn)生一些的問題，但其仍屬串聯(lián) 充電，因而繼承了串聯(lián)充電的一切缺點(diǎn)。3)并聯(lián)充電法為了解決電池組中某些單體電池過充和充不滿的問題，產(chǎn)生了并
3聯(lián)充電法，但是并聯(lián)充電法需要采用多個低電壓、大電流的充電電源為每一只單體電池充 電，存在充電電源成本高、可靠性低、充電效率低。設(shè)動力汽車采用三相交流電機(jī)，其逆變器 輸入直流電壓288V，應(yīng)由80個單體電壓3. 7V的鋰動力電池組提供動力，并聯(lián)充電機(jī)必須 80個完全隔離、輸出電流200A恒流、輸出電壓3. 7V恒壓的直流電源，這些完全隔離的恒流 恒壓直流電源必須適時接入和斷開，其復(fù)雜程度在實(shí)踐中幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。4)串聯(lián)大電流加并聯(lián)小電流充電法由于上述三種充電方法都存在問題，另發(fā)展 出一種最適合高電壓電池組，特別是電動汽車電池組的充電方法，即采用電池管理系統(tǒng)和 充電機(jī)協(xié)調(diào)配合、串聯(lián)大電流、恒壓限流的并聯(lián)小電流充電方法，這種充電法雖然綜合了上 述三種充電法的優(yōu)點(diǎn)，卻完全繼承了三者的所有缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
鋰離子動力電池?zé)o損充電機(jī)采用整體串聯(lián)恒流、單體并聯(lián)恒壓的充電方法，對電 池實(shí)現(xiàn)無損充電，無損的含意有兩層，一是充電效率接近100 %，充電功率基本無損耗，二是 充、放電完全依據(jù)圖2所示電池的特性曲線，電池本身在充、放電過程中完全無損害。該無 損充電機(jī)免除電池管理系統(tǒng)，僅由簡單的電路實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、放電系統(tǒng)和維護(hù)管 理系統(tǒng)的所有功能，無過充、過熱、過放、過流、短路現(xiàn)象，充電終了時所有單體電池的端電 壓完全相等，無須進(jìn)行均衡充電，同時無易受干擾的復(fù)雜控制芯片和軟件，安全可靠，簡單 實(shí)用，其成本、體積、重量、功耗都是傳統(tǒng)充電機(jī)的十分之一。整體串聯(lián)恒流充電的含義是對于電池整體，進(jìn)行串聯(lián)充電，充電電源采用恒流恒 壓直流電源。單體并聯(lián)恒壓控制的含義是對于電池單體，進(jìn)行并聯(lián)穩(wěn)壓控制，每個單體電 池都直接并聯(lián)一個并聯(lián)穩(wěn)壓電路，所有并聯(lián)穩(wěn)壓電路直接串聯(lián)，可以理解為，在對整體電池 進(jìn)行串聯(lián)恒流充電的同時，也在對所有串聯(lián)的并聯(lián)電源進(jìn)行串聯(lián)恒流充電，串聯(lián)充電電流 是流經(jīng)電池，還是流經(jīng)并聯(lián)穩(wěn)壓電路，取決于電池充電的端電壓。并聯(lián)穩(wěn)壓電路的輸出電 壓調(diào)整為電池充電終止電壓值3. 75V，當(dāng)某個與之并聯(lián)的單體電池端電壓充到此電壓值時， 并聯(lián)電路啟動，串聯(lián)恒流充電電壓流經(jīng)并聯(lián)穩(wěn)壓電路，而不再流經(jīng)電池，該單體電池充電停 止，其他單體電池繼續(xù)進(jìn)行串聯(lián)恒流充電，仿佛串聯(lián)恒流充電對直接串聯(lián)的整體電池和直 接串聯(lián)的并聯(lián)穩(wěn)壓電路這兩個支路同時進(jìn)行充電一樣，只不過充電的時機(jī)由并聯(lián)穩(wěn)壓電路 控制，因而得名單體并聯(lián)恒壓控制。上述整體串聯(lián)恒流充電、單體并聯(lián)恒壓控制的充電方 法，具備串聯(lián)、并聯(lián)充電的所有優(yōu)點(diǎn)，完全免除了串聯(lián)、并聯(lián)充電的所有缺點(diǎn)。當(dāng)充電終了 時，所有單體電池的端電壓都等于與之并聯(lián)的并聯(lián)穩(wěn)壓電路的沒定值3. 75V，當(dāng)然不會發(fā)生 過充、過熱現(xiàn)象。


圖1，主電路圖；圖2，鋰離子動力電池充電特性曲線；圖3，鋰離子動力電池充電電路及其充電曲線仿真波形；圖4，鋰離子動力電池放電電路圖5，恒流恒壓電源；圖6，恒流恒壓電源輸出電壓和電流的仿真波形；
圖7，電壓切割電路圖8，電壓切割電路各點(diǎn)電壓的仿真波形。圖9，鋰離子單體電池26節(jié)充放電的實(shí)際電路；
圖10，鋰離子單體電池26節(jié)充電曲線仿真波形；圖11，鋰離子單體電池26節(jié)充放電電路A部份；圖12，鋰離子單體電池26節(jié)充放電電路B部份圖13，鉛酸蓄電池26節(jié)充電曲線仿真波形；圖1鋰離子動力電池?zé)o損充電機(jī)，不采用PWM控制技術(shù)和高頻功率變換，整機(jī)由充 電電路1、放電電路2和電池控制級3級聯(lián)而成。充電電路1由M0S管Q5等組成，M0S管Q5的柵極接驅(qū)動電壓V3的正極，其源極 接驅(qū)動電壓V3的負(fù)極，其漏極通過電阻R1接充電電源VI，充電電源VI的的負(fù)極接地。放電電路2由M0S管Q6等組成，M0S管Q6的柵極通過開關(guān)S1接驅(qū)動電壓V2的 負(fù)極，其源極接驅(qū)動電壓V2的正極，其漏極通過電阻R4接地；開關(guān)S1控制邊的正極通過電 阻R6接驅(qū)動電壓V2的正極，其負(fù)極通過開關(guān)S2與電池控制級中的對應(yīng)開關(guān)串聯(lián)；開關(guān)S2 控制邊的正極接齊納二極管D4的正極，其負(fù)極通過電阻R7接地，齊納二極管D4的負(fù)極接 M0S管Q6的源極。電池控制級ST1由一節(jié)鋰離子動力電池及與之并聯(lián)的一個并聯(lián)穩(wěn)壓電路Va和一 個開關(guān)電路SW組成，并聯(lián)穩(wěn)壓電路Va中的、三極管Ql、Q2的集電極和齊納二極管D1的正 極接蓄電池E1的正極，電阻R2的一端和三極管Q2的發(fā)射極接蓄電池E1的負(fù)極，電阻R2 另一端接齊納二極管D1的負(fù)極和三極管Q1的基極，三極管Q1的發(fā)射極接三極管Q2的基 極；開關(guān)電路SW中的開關(guān)S3與上一級和下一級電池控制級中的對應(yīng)開關(guān)串聯(lián)，開關(guān)S3控 制邊的正極接齊納二極管D3的正極，其負(fù)極通過電阻R6接本級蓄電池的負(fù)極，齊納二極管 D3的負(fù)極接本級蓄電池的正極。電池控制級可以依次級聯(lián)，第一級級的蓄電池正極接充電電路中M0S管Q5的源 極，其負(fù)極接下一級電池控制級中電池的正極，第二級電池控制級中蓄電池的正極接上一 級電池控制級的負(fù)極，其負(fù)極接下一級電池控制級的正極，最后一級中電池的負(fù)極接地，按 此級聯(lián)方法，蓄電池控制級可由1-N級級聯(lián)而成。圖2是鋰離子電池充電特性曲線，電池端電壓可充到3. 75V。圖3左邊是無損充電機(jī)充電的原理電路，其中E1 = 2. 5V，E2 = 2. 0V是單體鋰離 子電池，VI是直流恒流恒壓電源，由Q1、Q2、D1、R2和Q3、Q4、D2、R3組成2個并聯(lián)穩(wěn)壓電路 Va和Vb，分別和電池El、E2并聯(lián)。VI通過電阻R1直接對鋰離子電池El、E2串聯(lián)充電，當(dāng) 有一個電池，例如E1的端電壓充到額定值，即到達(dá)并聯(lián)穩(wěn)壓電路Va設(shè)定的穩(wěn)壓值時，齊納 二極管D1擊穿，并聯(lián)穩(wěn)壓電路Va啟動，串聯(lián)充電電流流經(jīng)三極管Q2，不再對E1充電，E1的 端電壓也不再上升；與此同時串聯(lián)充電電流繼續(xù)對E2充電，直到E2充到額定值時，充電電 源VI才斷開，串聯(lián)充電停止。圖3右邊是鋰離子電池E1、E2充電電壓的仿真波形，El從2. 5V開始充電，當(dāng)其端 電壓充到3. 75V后，充電曲線成直線，端電壓不再上升，率先進(jìn)入充滿和并聯(lián)穩(wěn)壓狀態(tài)，VI 繼續(xù)對E2充電；E2從2. 0V開始充電，其端電壓充到額定值時，充電曲線也成一直線，和E1 的充電曲線重合，因?yàn)镋2起始充電電壓較低，恒流充電時間較長，較后進(jìn)入充滿和并聯(lián)穩(wěn)壓狀態(tài)。圖4是無損充電機(jī)放電(包括充電)的原理電路，Q1控制充電電源VI的接入和 斷開，Q2控制電池組的放電全過程。開關(guān)S3和S4連同控制邊的D3、R6和D5、R8組成兩個 開關(guān)電路SW1和SW2，分別和電池E1、E2并聯(lián)，在放電過程中，E1、E2的端電壓總是大于D3、 D5的擊穿電壓，開關(guān)S3、S4閉合；同樣道理，開關(guān)S2的控制邊(D4、R7)和整個電池組并聯(lián)， 在放電過程中，整個電池組的端電壓總是大于D4的擊穿電壓，開關(guān)S2閉合。開關(guān)S1的控 制邊通過電阻R5和開關(guān)S2、S3、S4和整個電池組并聯(lián)，于是開關(guān)S1也閉合，驅(qū)動電壓V2加 在Q2的柵源極，Q2導(dǎo)通，電池組向負(fù)載R4放電。在放電過程中，當(dāng)電池組中有一個單體電池，例如E1的端電壓低于額定放電電 壓，即低于齊納二極管D3的擊穿電壓時，S3控制邊失電，S3斷開，于是S1控制邊也失電， S1斷開，驅(qū)動電壓V2加不到Q2的柵極，Q2關(guān)斷，電池組放電終止。當(dāng)電池組過放、過流或 外部短路時，電池組端電壓小于D1的擊穿電壓，S2控制邊失電，S2斷開，于是S1控制邊也 失電，S1斷開，驅(qū)動電壓V2加不到Q2的柵極，Q2關(guān)斷，電池組停止放電，當(dāng)過流或外部短路 故障解除后，蓄電池組端電壓恢復(fù)正常，高于D4的擊穿電壓，S2控制邊得電，S2閉合，同時 單體電池若無過放電，則S3、S4閉合，于是S1也閉合，V2加到Q2的柵源極，Q2開通，蓄電 池繼續(xù)對負(fù)載放電。與單體電池E1并聯(lián)的并聯(lián)穩(wěn)壓電路Va和開關(guān)電路SW1，構(gòu)成一個基本單元，此基 本單元可以任意級聯(lián)，對任意個鋰離子動力單體電池組成的電池組進(jìn)行充放電。圖3中的充電電源VI是恒流恒壓電源，圖5是恒流恒壓電源的實(shí)際電路，輸入電 壓是整流后的饅頭波，圖6左邊是負(fù)載電阻R8輸出電流的仿真波形，右邊是負(fù)載電阻R8輸 出電壓的仿真波形，負(fù)載電阻R8從8歐變化到30歐，流經(jīng)負(fù)載電阻R8的電流基本不變，其 上電壓從50V變化到200V，負(fù)載電阻越大，輸出電壓越高，說明輸出電流具備恒流特性，但 電阻R8上電壓有一個極限值，此值由M0S管Q1的柵極電壓，即由四個齊納二極管D4、D5、 D6、D9的擊穿電壓界定。鋰離子電池組在整個充電過程中，最高電壓絕對不會超過此界定 值，因此充電安全可靠。圖3中的場效應(yīng)管Q1控制充電電源VI的接入和斷開，對電池組進(jìn)行恒流串聯(lián)充 電，同時，對單體電池進(jìn)行恒壓并聯(lián)控制，在整體串聯(lián)恒流充電和單體并聯(lián)恒壓控制的過程 中，恒流電源VI的輸出電壓是變化的，視各單體電池充電時的端電壓而定，這種變化反映 在電阻R1上，當(dāng)電池組電壓低時，電阻R1上的電壓高，反之電阻R1上的電壓低，電阻R1上 的電壓降因發(fā)熱而損失掉。為了提高充電效率，把這部份功率通過功率變換，進(jìn)行回授。圖 7的電壓切割電路就具備這種功能變壓器TX1接在M0S管Q2的漏極，在Q2的柵極加方波 驅(qū)動信號，即電壓切割信號，在其源極可得到穩(wěn)定的直流輸出電壓Voa，在變壓器付邊得到 回授電壓Vob。圖8是電壓切割電路輸出電壓的仿真波形從上到下依次是輸入饅頭波電 壓Vd、包絡(luò)為正弦波的方波驅(qū)動信號Vc、柵極輸出電壓Voa、變壓器付邊包絡(luò)為正弦波的雙 邊帶電壓Vs、變壓器輸出電壓Vob。恒流恒壓電源和電壓切割電路屬現(xiàn)有技術(shù)(百超功率 變換器，申請?zhí)?01010130192X，具體實(shí)施方式
10、19)，詳細(xì)論述從略。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
1 電動汽車鋰離子動力電池?zé)o損充電機(jī)。
電動轎車采用直流電機(jī)驅(qū)動時，所需電池組端電壓為96V，圖9是電動轎車96V鋰 離子動力電池組充電的實(shí)際電路，由26個完全相同的電路級聯(lián)而成，圖10是充電曲線的仿 真波形，單體電池26個，端電壓3. 7V，充電時，26個單體電池端電壓從2V到3. 3V，依次相差 0. 05V，充電終了時，每個單體電池端電壓完全相等，都等于與每個單體電池并聯(lián)的并聯(lián)穩(wěn) 壓電路輸出電壓的設(shè)定值3. 75V，單體電池充電終止端電壓，等于與其并聯(lián)的并聯(lián)穩(wěn)壓電路 輸出電壓的設(shè)定值，此設(shè)定值可以人為調(diào)整，所以單體電池充電終止端電壓可以人為控制。圖11、圖12是圖10電路(A)、⑶兩部份的放大電路圖。電動轎車采用三相電機(jī)驅(qū)動，則鋰離子動力電池組端電壓為288V，需3. 7V單體電 池78個串聯(lián)，充電電路由78個完全相同的電路級聯(lián)而成，且無大電流、高電壓開關(guān)的通斷 操作，實(shí)現(xiàn)起來非常容易，具體電路和充電曲線的仿真波形與96V充電機(jī)同。
具體實(shí)施方式
2 鉛酸蓄電池?zé)o損充電機(jī)。充電電路與具體實(shí)施方式
1相同，不同之處是1)并聯(lián)穩(wěn)壓電路中的齊納二極管的擊穿電壓要與鉛酸蓄電池端電壓12V相對應(yīng)；2)串聯(lián)恒流充電電流要與鉛酸蓄電池的充電特性曲線相對應(yīng)；3)串聯(lián)恒壓充電電壓要與鉛酸蓄電池組的端電路相對應(yīng)。圖13是鉛酸蓄電池?zé)o損充電機(jī)充電曲線的仿真波形，可以看到，當(dāng)蓄電池端電壓 從8V到10. 6不等時開始充電后，端電壓高的單體電池先行到達(dá)充電終了值，然后成直線并 保持到最后，端電壓低的單體電池最后到達(dá)充電終了值，無論是最低端電壓還是最高端電 壓，也無論是其間的任意端電壓，它們最后均到達(dá)充電終了值，并保持到最后。并聯(lián)充電在實(shí)際應(yīng)用中幾乎是無法實(shí)現(xiàn)的，其效果可望不可及，而均衡充電必須 有專門電路，在增加功率損耗和成本的同時，伴有電池荷電能力的下降；無損充電機(jī)采用簡 單的串聯(lián)充電，不但達(dá)到了并聯(lián)充電的效果，而且還達(dá)到了均衡充電的效果，不但沒有荷電 能力的下降，而且大大提升了電池的荷電能力。幾點(diǎn)說明1)無損充電機(jī)采用整體串聯(lián)恒流、單體并聯(lián)恒壓的充電方法，實(shí)現(xiàn)了對鋰離子動 力電池的無損充電，實(shí)際進(jìn)行的是串聯(lián)充電，卻產(chǎn)生了并聯(lián)充電的效果，充電全過程無過 充、過熱，同時使均衡充電成為多余；2)無損充電機(jī)同時包括了放電電路，用弱電小開關(guān)，取代強(qiáng)電大電流、高電壓開關(guān) 的通斷，使得放電電路安全可靠，當(dāng)過放、過流或外部短路發(fā)生時，無延時地切斷鋰離子動 力電池；3)無損充電機(jī)電路簡單，免除電池管理系統(tǒng)和各種復(fù)雜的控制芯片及軟件，而充 放電性能卻大幅提升；4)無損充電機(jī)采用百超功率變換器中的恒流恒壓電源和電壓切割電路進(jìn)行串聯(lián) 充電，使得充電效率接近100% ；5)單體電池充電終了時的端電壓，等于與其并聯(lián)的并聯(lián)穩(wěn)壓電源輸出電壓的設(shè)定 值，此設(shè)定值可以人為調(diào)整，因此，無損充電機(jī)適合對任意端電壓的各類電池進(jìn)行充放電。6)本文電路圖均出自電力電子仿真軟件SIMetrix/SIMPLIS 5. 60，可不加修改直 接仿真，獲得相同的輸出波形。
權(quán)利要求
一種鋰離子動力電池?zé)o損充電機(jī)，不采用PWM控制技術(shù)和高頻功率變換，其特征是整機(jī)由充電電路(1)、放電電路(2)和電池控制級(3)級聯(lián)而成。
2 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動力電池?zé)o損充電機(jī)，其特征是充電電路(1)由第 五M0S管(Q5)等組成，第五M0S管(Q5)的柵極接第三驅(qū)動電壓(V3)的正極，其源極接第 三驅(qū)動電壓(V3)的負(fù)極，其漏極通過第一電阻(R1)接充電電源(VI)，充電電源(VI)的的 負(fù)極接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動力電池?zé)o損充電機(jī)，其特征是放電電路(2)由第 六M0S管(Q6)等組成，第六M0S管(Q6)的柵極通過第一開關(guān)(S1)接第二驅(qū)動電壓(V2)的 負(fù)極，其源極接第二驅(qū)動電壓(V2)的正極，其漏極通過第四電阻(R4)接地；第一開關(guān)(S1) 控制邊的正極通過第六電阻(R6)接第二驅(qū)動電壓(V2)的正極，其負(fù)極通過第二開關(guān)(S2) 與電池控制級中的對應(yīng)開關(guān)串聯(lián)；第二開關(guān)(S2)控制邊的正極接第四齊納二極管(D4)的 正極，其負(fù)極通過第七電阻(R7)接地，第四齊納二極管(D4)的負(fù)極接第六M0S管(Q6)的 源極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動力電池?zé)o損充電機(jī)，其特征是電池控制級ST1由 一節(jié)鋰離子動力電池及與之并聯(lián)的一個并聯(lián)穩(wěn)壓電路Va和一個開關(guān)電路SW組成，并聯(lián)穩(wěn) 壓電路Va中的第一、第二三極管(Q1、Q2)的集電極和第二齊納二極管(D1)的正極接蓄電 池E1的正極，第二電阻(R2)的一端和第二三極管(Q2)的發(fā)射極接蓄電池E1的負(fù)極，第二 電阻(R2)另一端接第二齊納二極管(D1)的負(fù)極和第一三極管(Q1)的基極，第一三極管 (Q1)的發(fā)射極接第二三極管(Q2)的基極；開關(guān)電路SW中的第三開關(guān)(S3)與上一級和下一 級電池控制級中的對應(yīng)開關(guān)串聯(lián)，第三開關(guān)(S3)控制邊的正極接第三齊納二極管(D3)的 正極，其負(fù)極通過第六電阻(R6)接本級蓄電池的負(fù)極，第三齊納二極管(D3)的負(fù)極接本級 蓄電池的正極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子動力電池?zé)o損充電機(jī)，其特征是電池控制級可以依 次級聯(lián)，第一級的蓄電池正極接充電電路中第五M0S管(Q5)的源極，其負(fù)極接下一級電池 控制級中電池的正極，第二級電池控制級中蓄電池的正極接上一級電池控制級的負(fù)極，其 負(fù)極接下一級電池控制級的正極，最后一級中電池的負(fù)極接地，按此級聯(lián)方法，蓄電池控制 級可由1-N級級聯(lián)而成。
全文摘要
鋰離子動力電池?zé)o損充電機(jī)采用整體串聯(lián)恒流、單體并聯(lián)恒壓的充電方法，對鋰離子動力電池實(shí)現(xiàn)無損充電，無損的含意有兩層，一是充電效率接近100％，充電功率基本無損耗，二是充、放電完全依據(jù)電池的特性曲線，電池本身在充、放電過程中完全無損害。該無損充電機(jī)免除電池管理系統(tǒng)，僅由簡單的電路實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、放電系統(tǒng)和維護(hù)管理系統(tǒng)的所有功能，無過充、過熱、過放、過流、短路現(xiàn)象，充電終了時所有單體電池的端電壓完全相等，無須進(jìn)行均衡充電，同時不易受干擾的復(fù)雜控制芯片和軟件，安全可靠，簡單實(shí)用，其成本、體積、重量、功耗都是傳統(tǒng)充電機(jī)的十分之一。
文檔編號H02J7/00GK101826745SQ20101017419
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者郁百超 申請人:郁百超