專利名稱：用于串并電池組的充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池充電，更具體地說，涉及一種用于串并電池組的充電裝置。
背景技術(shù)：
電池在許多場(chǎng)合的應(yīng)用是采用一個(gè)或多個(gè)電池并聯(lián)形成一電池單元，然后將多個(gè)這樣的電池單元再以串聯(lián)的方式形成電池組以提高輸出功率和存儲(chǔ)的能量。圖1示出了這種電池組的結(jié)構(gòu)。通常，這種電池組合的充電方式是將充電裝置或充電器的輸出端連接在該電池組的輸出端上進(jìn)行充電，也就是說，對(duì)整個(gè)電池組進(jìn)行充電。然而這種電池組的組合及充電方式存在一個(gè)比較致命的弱點(diǎn):隨著電池組充放電循環(huán)次數(shù)的增加，電池容量的一致性出現(xiàn)偏差，在現(xiàn)有的充電方式中，必然會(huì)有容量大的電池充不滿，而容量低的電池出現(xiàn)過度充電，長(zhǎng)此以往，影響整體電池組的性能及壽命。這就對(duì)電池生產(chǎn)廠家提出了很高的要求:生產(chǎn)出的電池性能一致性要非常好以確保串聯(lián)后的充放電的循環(huán)次數(shù)。要求電池生產(chǎn)廠家盡可能要采用自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備和高性能的原材料，即使如此，也不能完成保證生產(chǎn)出的電池性能的一致性，廢品率較高。這就使得能夠應(yīng)用于多節(jié)電池串聯(lián)的電池生產(chǎn)緩慢，且價(jià)格昂貴，不利于電池的普及應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述為了保證電池組的充放電循環(huán)次數(shù)而要求性能較為一致的電池單體，使得電池單體的生產(chǎn)緩慢、成本較高的缺陷，提供一種由于不需要較高的一致性的電池單體，從而使得電池單體的生產(chǎn)速度快、成本較低的用于串并電池組的充電裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種用于串并電池組的充電裝置，所述串并電池組為由多個(gè)電池單體并聯(lián)而得的電池單元串接構(gòu)成，其特征在于，所述充電裝置包括與所述電池單元數(shù)量相同的、分別連接在所述電池單元上為與其連接的電池單元充電的充電單元。更進(jìn)一步地，所述充電單元輸出的電壓和與其連接的電池單元的電壓相適配。更進(jìn)一步地，所述充電單元輸出的電壓相同或不相同。更進(jìn)一步地，所述充電單元通過單獨(dú)的輸入端取得輸入的交流或直流電壓，并將輸入電壓轉(zhuǎn)換為適于為其連接的電池單兀充電的直流電壓輸出。更進(jìn)一步地，所述每個(gè)充電單元均包括獨(dú)立的AC/DC或DC/DC轉(zhuǎn)換電路。更進(jìn)一步地，所述充電單元的DC輸出端正極連接在其充電的電池單元正極，其輸出端負(fù)極連接在所述電池單元負(fù)極。更進(jìn)一步地，所述充電單元還包括用于測(cè)量被充電電池單元當(dāng)前電壓的電壓測(cè)試單元、用于測(cè)量被充電電池單元當(dāng)前溫度的溫度測(cè)試單元以及依據(jù)前述兩個(gè)單元控制所述充電單元輸出電流或斷開所述充電單元與被充電電池單元的連接的充電控制單元。更進(jìn)一步地，還包括連接所述電池組正、負(fù)極上，用于對(duì)所述整個(gè)電池組進(jìn)行快速充電的第一充電單元。更進(jìn)一步地，所述第一充電單元通過單獨(dú)的輸入端取得輸入的交流或直流電壓，并將輸入電壓轉(zhuǎn)換為適于為所述整個(gè)電池組充電的直流電壓輸出。實(shí)施本實(shí)用新型的用于串并電池組的充電裝置，具有以下有益效果:由于該充電裝置具有與串接的電池單元數(shù)量相同的充電單元，且使用這些充電單元分別對(duì)電池單元進(jìn)行充電，可以避免現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)全部電池單元一起進(jìn)行充電，可能出現(xiàn)某些電池單元充電不足而另一些電池單元又出現(xiàn)過度充電進(jìn)而導(dǎo)致電池組使用壽命降低的情況。因而，對(duì)于電池組中的電池單體的一致性要求較低，進(jìn)而使得在電池組中使用的電池單體生產(chǎn)速度較快、成本較低。

圖1是串并電池組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型用于串并電池組的充電裝置實(shí)施例中充電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說明。如圖2所示，在本實(shí)用新型用于串并電池組的充電裝置實(shí)施例中，如前所述，在本實(shí)施例中，該串并電池組為由多個(gè)電池單體(請(qǐng)參見圖2中的)并聯(lián)而得的電池單元(請(qǐng)參見圖2中的電池單元1、電池單元2及電池單元m)串接構(gòu)成,而充電裝置包括與上述電池單元數(shù)量相同的、分別連接在上述電池單元上為與其連接的電池單元充電的充電單元(請(qǐng)參見圖2中的充電單元1、充電單元2及充電單元m)。也就是說，在本實(shí)施例中，該充電裝置包括多個(gè)充電單元，這些充電單元每個(gè)均與一個(gè)電池單元連接并為其充電，這使得本實(shí)施例中的每個(gè)電池單元在充電時(shí)都是由單獨(dú)的充電單元為其充電，避免了將多個(gè)串接在一起的電池單元一起充電的情況。而這種將多個(gè)串接在一起的電池單元一起充電，正是要求組成電池組的電池單體一致性高、成本高的重要原因，也是可能造成電池單元或電池單體過早失效的重要原因。在本實(shí)施例中，上述每個(gè)充電單元通過單獨(dú)的輸入端取得輸入的交流或直流電壓，并將輸入的交流或直流電壓轉(zhuǎn)換為適于為其連接的電池單元充電的直流電壓輸出；也就是說，充電單元輸出的電壓(直流電壓)和與其連接的電池單元的額定輸出電壓相適配。在本實(shí)施例中，通常而言，其構(gòu)成每個(gè)電池單元的電池單體的個(gè)數(shù)及每個(gè)電池單元的電壓是相同的，這使得每個(gè)電池單元的負(fù)載較為均衡。但是，在一些情況下，例如，緊急情況或?yàn)榱藵M足電池組輸出特別的電壓值時(shí)，也可能出現(xiàn)電池單元的輸出電壓不同，因此，上述充電單元輸出的電壓可以是相同的，也可以是不相同的。以其充電的電池單元額定電壓為準(zhǔn)。更進(jìn)一步而言，充電裝置的輸入電壓可以是直流電壓，也可以是交流電壓，當(dāng)然，對(duì)于充電單元來講，其輸出的一定是直流電壓。為此，在充電裝置輸入電壓是直流電壓值時(shí)，充電單元需要將該直流電壓進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，使得輸出的電壓值適配于其充電的電池單元；而當(dāng)充電裝置的輸入電壓是交流電壓時(shí)，每個(gè)充電單元均包括獨(dú)立的AC/DC轉(zhuǎn)換電路，該電路使得輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，且該直流電壓的值適配與被充電的電池單元的電壓值。不管出現(xiàn)的情況是上述哪種(即不管充電裝置的輸入電壓值是交流的、還是直流的)，充電單元的直流輸出端正極連接在其充電的電池單元正極，其輸出端負(fù)極連接在所述電池單元負(fù)極。在本實(shí)施例中，多個(gè)充電單元的輸入可以是分開的，即單獨(dú)由外部取得直流或交流電壓；也可以是合并在一起的，即由一個(gè)連接端口取得外部電壓，各充電單元再由此端口取得輸入電壓。值得一提的是，對(duì)于電壓的轉(zhuǎn)換部分而言，各充電單元始終是獨(dú)立的。[0021 ] 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)充電的控制，更有效率地對(duì)電池單元進(jìn)行充電或更好地在充電時(shí)對(duì)電池單元進(jìn)行保護(hù)，在本實(shí)施例中，每個(gè)充電單元還分別包括用于測(cè)量被充電電池單元當(dāng)前電壓的電壓測(cè)試單元、用于測(cè)量被充電電池單元當(dāng)前溫度的溫度測(cè)試單元以及依據(jù)前述兩個(gè)單元控制所述充電單元輸出電流或斷開所述充電單元與被充電電池單元的連接的充電控制單元。即每個(gè)充電單元均帶有上述的檢測(cè)和控制單元。此外，作為一種有益的補(bǔ)充，在本實(shí)施例中，該充電裝置還可以包括連接在整個(gè)電池組正、負(fù)極上，用于對(duì)整個(gè)電池組進(jìn)行快速充電的第一充電單元(圖2中未示出)。同樣地，第一充電單元通過單獨(dú)的輸入端取得輸入的交流或直流電壓，并將輸入電壓轉(zhuǎn)換為適于為所述整個(gè)電池組充電的直流電壓輸出?？傊诒緦?shí)施例中，每個(gè)電池單元有一個(gè)充電器，就可以確保每個(gè)電池單元都可以充滿，因電池單元串聯(lián)而產(chǎn)生的部分電池組充不滿而另一部分電池組又過度充電的問題就不再存在。對(duì)電池的一致性也不再有高要求就可以達(dá)到很高的循環(huán)使用次數(shù)，可以大幅度降低價(jià)格，加快電池生產(chǎn)，有利于電池的普及應(yīng)用。在一些情況下，也可以使用大功率充電器進(jìn)行快充(對(duì)整個(gè)電池組充電)，即使如此，也可以在串聯(lián)電池中內(nèi)置或在充電時(shí)可以外加一個(gè)或多個(gè)如圖2所示的充電單元，定期或不定期使用這些充電單元進(jìn)行充電，也可以在一定程度上解決或緩解因多次循環(huán)使用而造成的串聯(lián)電池中某節(jié)電池性能較差而輸不出較大能量的問題。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種用于串并電池組的充電裝置，所述串并電池組為由多個(gè)電池單體并聯(lián)而得的電池單元串接構(gòu)成，其特征在于，所述充電裝置包括與所述電池單元數(shù)量相同的、分別連接在所述電池單元上為與其連接的電池單元充電的充電單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于串并電池組的充電裝置，其特征在于，所述充電單元輸出的電壓和與其連接的電池單元的電壓相適配。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于串并電池組的充電裝置，其特征在于，所述充電單元輸出的電壓相同或不相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于串并電池組的充電裝置，其特征在于，所述充電單元通過單獨(dú)的輸入端取得輸入的交流或直流電壓，并將輸入電壓轉(zhuǎn)換為適于為其連接的電池單兀充電的直流電壓輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于串并電池組的充電裝置，其特征在于，所述每個(gè)充電單元均包括獨(dú)立的AC/DC或DC/DC轉(zhuǎn)換電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于串并電池組的充電裝置，其特征在于，所述充電單元的DC輸出端正極連接在其充電的電池單元正極，其輸出端負(fù)極連接在所述電池單元負(fù)極。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于串并電池組的充電裝置，其特征在于，所述充電單元還包括用于測(cè)量被充電電池單元當(dāng)前電壓的電壓測(cè)試單元、用于測(cè)量被充電電池單元當(dāng)前溫度的溫度測(cè)試單元以及依據(jù)前述兩個(gè)單元控制所述充電單元輸出電流或斷開所述充電單元與被充電電池單元的連接的充電控制單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的用于串并電池組的充電裝置，其特征在于，還包括連接所述電池組正、負(fù)極上，用于對(duì)所述整個(gè)電池組進(jìn)行快速充電的第一充電單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于串并電池組的充電裝置，其特征在于，所述第一充電單元通過單獨(dú)的輸入端取得輸入的交流或直流電壓，并將輸入電壓轉(zhuǎn)換為適于為所述整個(gè)電池組充電的直流電壓輸出。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于串并電池組的充電裝置，所述串并電池組為由多個(gè)電池單體并聯(lián)而得的電池單元串接構(gòu)成，所述充電裝置包括與所述電池單元數(shù)量相同的、分別連接在所述電池單元上為與其連接的電池單元充電的充電單元。實(shí)施本實(shí)用新型的用于串并電池組的充電裝置，具有以下有益效果由于該充電裝置具有與串接的電池單元數(shù)量相同的充電單元，且使用這些充電單元分別對(duì)電池單元進(jìn)行充電，可以避免現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)全部電池單元一起進(jìn)行充電，可能出現(xiàn)某些電池單元充電不足或一些電池單元過度充電而導(dǎo)致電池組使用壽命降低的情況。因而，對(duì)于電池組中的電池單體的一致性要求較低，進(jìn)而使得在電池組中使用的電池單體生產(chǎn)速度較快、成本較低。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202997617SQ20122063917
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者崔榮明 申請(qǐng)人:深圳市皓文電子有限公司