基于鉗壓式均衡的鋰電池管理裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電池管理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種基于鉗壓式均衡的鋰電池管理裝置，其特征在于包括控制器、與控制器相連接的充電電路、與控制器相連接的鉗壓均衡電路、與控制器相連接的過壓保護(hù)電路、與控制器相連接的過流保護(hù)電路以及與控制器相連接的溫度檢測(cè)電路，其中所述充電電路中設(shè)有變壓電路、與變壓電路輸出端相連接的降壓整流電路、與降壓整流電路輸出端相連接的至少兩路子充電回路，每個(gè)子充電回路中均設(shè)有與控制器相連接的用于控制相應(yīng)子充電回路通斷的繼電器，所述鉗壓均衡電路中包括至少兩路電壓均衡回路以及用于向每路電壓均衡回路送入電壓閾值的參考電源，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)合理、安全可靠等顯著的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】基于鉗壓式均衡的鋰電池管理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本實(shí)用新型涉及電池管理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種能夠使電池組內(nèi)多組單體電池均衡充電，進(jìn)而提高充放電效率以及電池使用壽命的基于鉗壓式均衡的鋰電池管理裝置。

【背景技術(shù)】
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[0002]隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)電源提出了很高的要求，鋰電池以其工作電壓高、能量密度大、體積小、自放電率低、無記憶效應(yīng)等顯著的優(yōu)點(diǎn)，得到越來越廣泛的應(yīng)用。單一的鋰電池單體電池的電壓有限，為了滿足例如電動(dòng)車等動(dòng)力電池的使用需求，現(xiàn)有的充電電池一般采用將多節(jié)電池串聯(lián)使用的形式實(shí)現(xiàn)，而由于電池組內(nèi)各個(gè)單體電池在自放電特性上的差異，會(huì)造成電池組內(nèi)各單體電池在放電結(jié)束后其剩余電量不同，導(dǎo)致電池組內(nèi)單體電池的剩余容量的不同，這種不同會(huì)隨著充放電次數(shù)的增加而越發(fā)突出，造成電池組整體容量的降低以及使用壽命的縮短，對(duì)充電電池危害極大。此外，電池組在充放電過程中產(chǎn)生熱量，當(dāng)熱量過高，容易損壞電池，影像電池組的使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，提出一種能夠使電池組內(nèi)多組單體電池均衡充電，進(jìn)而提高充放電效率以及電池使用壽命的基于鉗壓式均衡的鋰電池管理裝置。
[0004]本實(shí)用新型可以通過以下措施達(dá)到:
[0005]一種基于鉗壓式均衡的鋰電池管理裝置，其特征在于包括控制器、與控制器相連接的充電電路、與控制器相連接的鉗壓均衡電路、與控制器相連接的過壓保護(hù)電路、與控制器相連接的過流保護(hù)電路以及與控制器相連接的溫度檢測(cè)電路，其中所述充電電路中設(shè)有變壓電路、與變壓電路輸出端相連接的降壓整流電路、與降壓整流電路輸出端相連接的至少兩路子充電回路，每個(gè)子充電回路中均設(shè)有與控制器相連接的用于控制相應(yīng)子充電回路通斷的繼電器，所述鉗壓均衡電路中包括至少兩路電壓均衡回路以及用于向每路電壓均衡回路送入電壓閾值的參考電源，其中每路電壓均衡回路中設(shè)有依次串聯(lián)的比較器、均衡開關(guān)、調(diào)整電阻、以及用于輸出均衡回上電壓數(shù)據(jù)的檢測(cè)器，其中均衡開關(guān)采用繼電器實(shí)現(xiàn)，均衡開關(guān)的控制觸點(diǎn)與控制器相連接，檢測(cè)器的輸出端與控制器相連接。
[0006]本實(shí)用新型中控制器內(nèi)設(shè)有采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制芯片以及與控制芯片相連接的地址編碼電路，地址編碼電路用于給充電電路中的兩路以上子充電電路以及鉗壓均衡電路中兩路以上的電壓均衡回路一一對(duì)應(yīng)賦給地址編碼。
[0007]本實(shí)用新型中溫度檢測(cè)電路設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器的信號(hào)輸出端與控制器相連接，用于向控制器反饋電池組的溫度信息。
[0008]本實(shí)用新型中還設(shè)有與控制器相連接的聲光報(bào)警電路，聲光報(bào)警電路用于在異常狀態(tài)下向外輸出聲光報(bào)警信號(hào)。
[0009]本實(shí)用新型中控制器內(nèi)設(shè)有與微控芯片相連接的通信接口電路，用于連接鋰電池管理裝置和外部上位機(jī)。
[0010]本實(shí)用新型在使用時(shí)，將待充電電池組內(nèi)的單體電池與充電電路中子充電回路相連接，兩路以上的子充電回路分別對(duì)電池組內(nèi)單體電池進(jìn)行充電，同時(shí)鉗壓均衡電路中的兩路以上的電壓均衡回路分別接在相應(yīng)的單體電池兩端，電壓均衡回路內(nèi)的比較器采集該單體電池的輸出電壓以及參考電源的輸出電壓，并輸出比較結(jié)果，電壓均衡回路上的檢測(cè)器可以采用電壓表或電流表等儀表實(shí)現(xiàn)，將采集的電壓均衡回路上的參數(shù)送入控制器，控制器對(duì)結(jié)果分析后，控制充電電路中兩路以上子充電電路的斷開，使待充電鋰電池組內(nèi)各個(gè)單體電池能夠獲得均衡的電壓值。
[0011 ] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠有效均衡電池組中各個(gè)單體電池的充電電壓值，進(jìn)而有效延長(zhǎng)電池組的使用壽命，具有結(jié)構(gòu)合理、安全可靠等顯著的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0012]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖2是本實(shí)用新型中充電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖3是本實(shí)用新型中鉗壓均衡電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記:控制器1、充電電路2、鉗壓均衡電路3、過壓保護(hù)電路4、過流保護(hù)電路5、溫度檢測(cè)電路6、變壓電路7、降壓整流電路8、子充電回路9、繼電器10、電壓均衡回路11、參考電源12、比較器13、均衡開關(guān)14、調(diào)整電阻15、檢測(cè)器16。

【具體實(shí)施方式】
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[0016]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0017]如附圖1、附圖2以及附圖3所示，本實(shí)用新型提出了一種基于鉗壓式均衡的鋰電池管理裝置，其特征在于包括控制器1、與控制器I相連接的充電電路2、與控制器I相連接的鉗壓均衡電路3、與控制器I相連接的過壓保護(hù)電路4、與控制器I相連接的過流保護(hù)電路5以及與控制器I相連接的溫度檢測(cè)電路6，其中所述充電電路2中設(shè)有變壓電路7、與變壓電路7輸出端相連接的降壓整流電路8、與降壓整流電路8輸出端相連接的至少兩路子充電回路9，每個(gè)子充電回路9中均設(shè)有與控制器I相連接的用于控制相應(yīng)子充電回路通斷的繼電器10，所述鉗壓均衡電路3中包括至少兩路電壓均衡回路11以及用于向每路電壓均衡回路11送入電壓閾值的參考電源12，其中每路電壓均衡回路11中設(shè)有依次串聯(lián)的比較器13、均衡開關(guān)14、調(diào)整電阻15、以及用于輸出均衡回上電壓數(shù)據(jù)的檢測(cè)器16，其中均衡開關(guān)14采用繼電器實(shí)現(xiàn)，均衡開關(guān)的控制觸點(diǎn)與控制器I相連接，檢測(cè)器16的輸出端與控制器相連接。
[0018]本實(shí)用新型中控制器I內(nèi)設(shè)有采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制芯片以及與控制芯片相連接的地址編碼電路，地址編碼電路用于給充電電路中的兩路以上子充電電路以及鉗壓均衡電路中兩路以上的電壓均衡回路一一對(duì)應(yīng)賦給地址編碼。
[0019]本實(shí)用新型中溫度檢測(cè)電路6設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器的信號(hào)輸出端與控制器I相連接，用于向控制器I反饋電池組的溫度信息。
[0020]本實(shí)用新型中還設(shè)有與控制器I相連接的聲光報(bào)警電路，聲光報(bào)警電路用于在異常狀態(tài)下向外輸出聲光報(bào)警信號(hào)。
[0021]本實(shí)用新型中控制器I內(nèi)設(shè)有與微控芯片相連接的通信接口電路，用于連接鋰電池管理裝置和外部上位機(jī)。
[0022]本實(shí)用新型在使用時(shí)，將待充電電池組內(nèi)的單體電池與充電電路2中子充電回路9相連接，兩路以上的子充電回路9分別對(duì)電池組內(nèi)單體電池進(jìn)行充電，同時(shí)鉗壓均衡電路3中的兩路以上的電壓均衡回路11分別接在相應(yīng)的單體電池兩端，電壓均衡回路11內(nèi)的比較器采集該單體電池的輸出電壓以及參考電源12的輸出電壓，并輸出比較結(jié)果，電壓均衡回路11上的檢測(cè)器可以采用電壓表或電流表等儀表實(shí)現(xiàn)，將采集的電壓均衡回路上的參數(shù)送入控制器1，控制器I對(duì)結(jié)果分析后，控制充電電路2中兩路以上子充電回路9的斷開，使待充電鋰電池組內(nèi)各個(gè)單體電池能夠獲得均衡的電壓值。
[0023]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠有效均衡電池組中各個(gè)單體電池的充電電壓值，進(jìn)而有效延長(zhǎng)電池組的使用壽命，具有結(jié)構(gòu)合理、安全可靠等顯著的優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于鉗壓式均衡的鋰電池管理裝置，其特征在于包括控制器、與控制器相連接的充電電路、與控制器相連接的鉗壓均衡電路、與控制器相連接的過壓保護(hù)電路、與控制器相連接的過流保護(hù)電路以及與控制器相連接的溫度檢測(cè)電路，其中所述充電電路中設(shè)有變壓電路、與變壓電路輸出端相連接的降壓整流電路、與降壓整流電路輸出端相連接的至少兩路子充電回路，每個(gè)子充電回路中均設(shè)有與控制器相連接的用于控制相應(yīng)子充電回路通斷的繼電器，所述鉗壓均衡電路中包括至少兩路電壓均衡回路以及用于向每路電壓均衡回路送入電壓閾值的參考電源，其中每路電壓均衡回路中設(shè)有依次串聯(lián)的比較器、均衡開關(guān)、調(diào)整電阻、以及用于輸出均衡回上電壓數(shù)據(jù)的檢測(cè)器，其中均衡開關(guān)采用繼電器實(shí)現(xiàn)，均衡開關(guān)的控制觸點(diǎn)與控制器相連接，檢測(cè)器的輸出端與控制器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鉗壓式均衡的鋰電池管理裝置，其特征在于控制器內(nèi)設(shè)有采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制芯片以及與控制芯片相連接的地址編碼電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鉗壓式均衡的鋰電池管理裝置，其特征在于溫度檢測(cè)電路設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器的信號(hào)輸出端與控制器相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鉗壓式均衡的鋰電池管理裝置，其特征在于還設(shè)有與控制器相連接的聲光報(bào)警電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鉗壓式均衡的鋰電池管理裝置，其特征在于中控制器內(nèi)設(shè)有與微控芯片相連接的通信接口電路。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203859556SQ201420201608
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】許興陽(yáng), 劉釗見 申請(qǐng)人:蕪湖三木電子科技有限公司