一種適用于四串鋰離子電池的充電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于鋰離子電池充電【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種適用于四串鋰離子電池的充電裝置。該適用于四串鋰離子電池的充電裝置，包括n組四串鋰離子電池、AC-DC開關(guān)電源和穩(wěn)壓電路，還包括依次電連接的BQ2000充電管理芯片、充電驅(qū)動電路、充電整流電路，BQ2000充電管理芯片的VCC端電連接穩(wěn)壓電路的輸出端，充電整流電路的輸出端電連接多組四串鋰離子電池，所述多組四串鋰離子電池上設(shè)置有充電電壓檢測電路和鋰離子電池數(shù)量檢測電路，所述充電電壓檢測電路的輸出端電連接BQ2000充電管理芯片的BAT端。
【專利說明】—種適用于四串鋰離子電池的充電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型屬于鋰離子電池充電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種適用于四串鋰離子電池的充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鋰離子電池(L1-1on電池)作為一種新型的直流電源，廣泛應(yīng)用于水力、火力、風(fēng)力和太陽能電站等儲能電源系統(tǒng)，并且適用于電動工具、電動自行車、電動摩托車、電動汽車、軍事裝備、航空航天等多個領(lǐng)域。但是對于一些容量較大的用電設(shè)備來說(例如短波通信系統(tǒng)供電所需L1-1on電池組容量通常為6Ah-10Ah)，鋰電池的充電時間較長，影響了鋰電池的使用和維護。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提出一種適用于四串鋰離子電池的充電裝置。該適用于四串鋰離子電池的充電裝置能夠通過對電池接入數(shù)量的取樣，來控制充電電流，實現(xiàn)對充電電流的自動切換。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
[0005]一種適用于四串鋰離子電池的充電裝置，包括需要進行充電的第I組四串鋰離子電池至第η組四串鋰離子電池，η取I至6，還包括:用于將220V交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?4V直流電的AC-DC開關(guān)電源、以及用于將24V直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?V直流電的穩(wěn)壓電路，還包括依次電連接的BQ2000充電管理芯片、充電驅(qū)動電路、充電整流電路，所述BQ2000充電管理芯片的VCC端電連接所述穩(wěn)壓電路的輸出端，所述充電整流電路的輸出端電連接多組四串鋰離子電池，所述多組四串鋰離子電池上設(shè)置有充電電壓檢測電路和鋰離子電池數(shù)量檢測電路，所述充電電壓檢測電路的輸出端電連接BQ2000充電管理芯片的BAT端；
[0006]所述鋰離子電池數(shù)量檢測電路包括:第I分壓電阻至第7分壓電阻、電壓比較器、三極管和取樣電阻，所述第I分壓電阻的一端接入24V直流電，所述第I分壓電阻至第六分壓電阻的一端的公共節(jié)點電連接第7分壓電阻的另一端和電壓比較器反相輸入端的公共節(jié)點，所述第i組四串離子鋰電池的負極電連接第i分壓電阻的另一端，i取I至η ;所述三極管的基極電連接電壓比較器的輸出端，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的集電極電連接取樣電阻的一端，所述取樣電阻的另一端電連接BQ2000充電管理芯片的SNS端。
[0007]本實用新型的特點和進一步改進在于:
[0008]所述BQ2000充電管理芯片的LED端電連接有發(fā)光二極管。
[0009]所述第I分壓電阻至第6分壓電阻的電阻值均為300k Ω，所述第7分壓電阻的電阻值為IOOk Ω。
[0010]所述電壓比較器的參考電壓為12.2V?12.5V。
[0011]本實用新型的有益效果為:能夠通過對電池接入數(shù)量的取樣，來控制充電電流，實現(xiàn)對充電電流的自動切換?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的一種適用于四串鋰離子電池的充電裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型實施例的六組四串鋰離子電池的充電裝置的鋰離子電池數(shù)量檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實用新型實施例的三組四串鋰離子電池的充電裝置的鋰離子電池數(shù)量檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0016]參照圖1，為本實用新型的一種適用于四串鋰離子電池的充電裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。下面對適用于四串鋰離子電池的充電裝置進行說明，本實用新型實施例中，每一組四串鋰離子電池由四個相同型號的單個鋰離子電池串聯(lián)而成，每一組四串鋰離子電池具有一個正極和一個負極，每個鋰離子電池的最高電壓為4.2V，因此每一組四串鋰離子電池的最高電壓為16.8V。本實用新型實施例中，該適用于四串鋰離子電池的充電裝置包括:AC-DC開關(guān)電源和穩(wěn)壓電路，其中，AC-DC開關(guān)電源的輸入電壓為AC220V，輸出電壓為DC24V，AC-DC開關(guān)電源具有轉(zhuǎn)換效率高、輸出電壓穩(wěn)定、體積小的特點。穩(wěn)壓電路用于將24V直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?V直流電。本實用新型實施例中，需要充電的四串鋰離子電池為η組:第I組四串鋰離子電池至第η組四串鋰離子電池，η取I至6。本實用新型實施例中，對于每一組四串鋰離子電池，采用一個三芯充電座來連接每一組四串鋰離子電池，將三芯充電座的接地端和負極端短接，然后將接地端電連接對應(yīng)的一組四串鋰離子電池的負極，將正極端電連接對應(yīng)的一組四串鋰離子電池的正極。
[0017]本實用新型的適用于四串鋰離子電池的充電裝置還設(shè)置有BQ2000充電管理芯片，BQ2000充電管理芯片采用高頻開關(guān)電路結(jié)構(gòu)，可用于鋰離子電池的安全充電。BQ2000充電管理芯片全面充分的考慮了鋰離子電池的充電特性，用其制作鋰離子電池充電器具有使用方便，性能可靠，可有效地對鋰電池保護，充電等特點。BQ2000充電管理芯片能夠以先恒流再恒壓的方式給鋰離子電池進行充電。本實用新型實施例中，與BQ2000充電管理芯片相配套的外圍電路包括充電驅(qū)動電路、充電整流電路、充電電壓檢測電路和鋰離子電池數(shù)量檢測電路。其中，BQ2000充電管理芯片的VCC端電連接穩(wěn)壓電路的輸出端，這樣，BQ2000充電管理芯片能夠獲得供電電源。BQ2000充電管理芯片的MOD端電連接充電驅(qū)動電路的輸入端，充電驅(qū)動電路的輸出端電連接充電整流電路的輸入端，充電整流電路的輸出端電連接六組四串鋰電池。BQ2000充電管理芯片的MOD端產(chǎn)生充電脈沖信號，通過充電驅(qū)動電路(buck開關(guān)型調(diào)整器)完成我們所需的充電脈沖寬度，充電驅(qū)動電路由三極管和大功率的場效應(yīng)管組成，然后再經(jīng)過充電整流電路對電池進行充電。充電整流電路由二極管和電感組成。充電電壓檢測電路和鋰離子電池數(shù)量檢測電路均設(shè)置在多組四串鋰離子電池上，當(dāng)多組四串鋰電池充電時，充電電壓檢測電路用于檢測多組四串鋰電池的充電電壓。其中，充電電壓檢測電路的輸出端電連接BQ2000充電管理芯片的BAT端，用于將檢測到的充電電壓值反饋至BQ2000充電管理芯片。鋰離子電池數(shù)量檢測電路的輸出端電連接BQ2000充電管理芯片的SNS端，用于將檢測到的電信號反饋至BQ2000充電管理芯片。BQ2000充電管理芯片根據(jù)收到的數(shù)據(jù)，通過MOD端對充電過程進行控制。
[0018]本實用新型實施例中，BQ2000充電管理芯片的TS端電連接電池溫度檢測電路，用于對正在充電的鋰離子電池進行溫度檢測。穩(wěn)壓電路將5V直流電輸出至BQ2000充電管理芯片，BQ2000充電管理芯片啟動，然后通過TS端檢測多串鋰離子電池的溫度是否正常，如果正常，則進行如下充電過程:首先第一步，第一步:進行恒流充電，通過MOD端產(chǎn)生充電脈沖信號，通過充電驅(qū)動電路和充電整流電路來進行恒流充電；同時，通過BAT端檢測每一組四串鋰離子電池的充電電壓是否達到16.6V，如果達到，進行第二步。第二步:采用恒壓充電方式進行充電。
[0019]參照圖2，為本實用新型實施例的六組四串鋰離子電池的充電裝置的鋰離子電池數(shù)量檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖3，為本實用新型實施例的三組四串鋰離子電池的充電裝置的鋰離子電池數(shù)量檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型實施例中，上述鋰離子電池數(shù)量檢測電路包括:第I分壓電阻Rl至第7分壓電阻R7、電壓比較器、三極管和取樣電阻，第7分壓電阻R7的一端接入24V直流電，第I分壓電阻Rl至第六分壓電阻R6的一端的公共節(jié)點電連接第I分壓電阻R7的另一端和電壓比較器反相輸入端的公共節(jié)點，第i組四串離子鋰電池的負極電連接第i分壓電阻的另一端，i取I至η。電壓比較器的同相輸入端用于接入固定的參考電壓。例如，結(jié)合圖2，如果需要對六組四串鋰離子電池同時進行充電(此時，η=6)，則第I組四串鋰離子電池至第6組四串鋰離子電池的負極對應(yīng)電連接第I分壓電阻Rl至第6分壓電阻R6。結(jié)合圖3，如果需要對3組四串鋰離子電池同時進行充電(此時，η=3)，則第I組四串鋰離子電池至第3組四串鋰離子電池的負極對應(yīng)電連接第I分壓電阻Rl至第3分壓電阻R3。第7分壓電阻R7的一端的輸入電壓固定(始終為24V)，而第I分壓電阻Rl至第7分壓電阻R7的阻值固定，這樣，當(dāng)η取兩個不同的數(shù)值時，根據(jù)電阻分壓關(guān)系等原理，通過六個分壓電阻(第I分壓電阻Rl至第六分壓電阻R6)輸入到電壓比較器的電壓值就不同。本實用新型實施例中，第7分壓電阻的阻值為IOOkQ，第I分壓電阻Rl至第六分壓電阻R6的阻值均為300k Ω，電壓比較器的參考電壓在12.2V至12.5V之間，這樣，當(dāng)η < 3時，上述通過六個分壓電阻(第I分壓電阻Rl至第六分壓電阻R6)輸入到電壓比較器的電壓(即電壓比較器反相輸入端的輸入電壓)小于參考電壓(即電壓比較器同相輸入端的輸入電壓)，當(dāng)4時，上述通過六個分壓電阻(第I分壓電阻Rl至第六分壓電阻R6 )輸入到電壓比較器的電壓(即電壓比較器反相輸入端的輸入電壓)大于參考電壓(即電壓比較器同相輸入端的輸入電壓)。根據(jù)電壓比較器的工作原理，在上述兩種情況下，電壓比較器會分別輸出高電平信號和低電平信號。
[0020]本實用新型實施例中，三極管的基極電連接電壓比較器的輸出端，三極管的發(fā)射極接地，三極管的集電極電連接取樣電阻的一端，所述取樣電阻的另一端電連接BQ2000充電管理芯片的SNS端。根據(jù)三極管的導(dǎo)通截止特性，當(dāng)電壓比較器輸出高電平信號時，三極管導(dǎo)通，此時，BQ2000充電管理芯片的SNS端會接收到電流信號，BQ2000充電管理芯片的MOD端通過充電驅(qū)動電路、充電整流電路對四串鋰電池進行快充模式充電，此時充電電流為2Α。當(dāng)電壓比較器輸出低電平信號時，三極管截止，此時，BQ2000充電管理芯片的SNS端不會接收到電流信號，BQ2000充電管理芯片的MOD端通過充電驅(qū)動電路、充電整流電路對四串鋰電池進行慢充模式充電，此時充電電流為1Α。由此可知，本實用新型可以根據(jù)四串鋰電池組數(shù)的不同，實現(xiàn)充電電流大小的自動切換。[0021]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于四串鋰離子電池的充電裝置，包括需要進行充電的第I組四串鋰離子電池至第η組四串鋰離子電池，η取I至6，其特征在于，還包括:用于將220V交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?4V直流電的AC-DC開關(guān)電源、以及用于將24V直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?V直流電的穩(wěn)壓電路，還包括依次電連接的BQ2000充電管理芯片、充電驅(qū)動電路、充電整流電路，所述BQ2000充電管理芯片的VCC端電連接所述穩(wěn)壓電路的輸出端，所述充電整流電路的輸出端電連接多組四串鋰離子電池，所述多組四串鋰離子電池上設(shè)置有充電電壓檢測電路和鋰離子電池數(shù)量檢測電路，所述充電電壓檢測電路的輸出端電連接BQ2000充電管理芯片的BAT端； 所述鋰離子電池數(shù)量檢測電路包括:第I分壓電阻(Rl)至第7分壓電阻(R7)、電壓比較器、三極管和取樣電阻，所述第I分壓電阻(R7)的一端接入24V直流電，所述第I分壓電阻(Rl)至第六分壓電阻(R6)的一端的公共節(jié)點電連接第7分壓電阻(R7)的另一端和電壓比較器反相輸入端的公共節(jié)點，所述第i組四串離子鋰電池的負極電連接第i分壓電阻的另一端，i取I至η ;所述三極管的基極電連接電壓比較器的輸出端，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的集電極電連接取樣電阻的一端，所述取樣電阻的另一端電連接BQ2000充電管理芯片的SNS端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于四串鋰離子電池的充電裝置，其特征在于，所述BQ2000充電管理芯片的LED端電連接有發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的一種適用于四串鋰離子電池的充電裝置，其特征在于，所述第I分壓電阻(RI)至第6分壓電阻(R6 )的電阻值均為300k Ω，所述第7分壓電阻(R7 )的電阻值為IOOkQ ο
4.如權(quán)利要求1所述的一種適用于四串鋰離子電池的充電裝置，其特征在于，所述電壓比較器的參考電壓為12.2V?12.5V。
【文檔編號】H02J7/02GK203607907SQ201320802855
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】張磊, 羅文革, 張毅, 黃文杰, 陳斐, 王鐵勇, 陳志恒, 孫云峰, 劉朝鋒, 雷棟 申請人:陜西烽火實業(yè)有限公司