專利名稱：一種用于充電電池的均衡充電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及充電電池的充電電路，尤其涉及一種用于動力鋰離子電池的均衡 充電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在使用動力充電電池時，一般需要將若干節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)起來，使其輸出 所需要的足夠大的電壓；目前市場上已存在多種對動力充電電池進行充電的鋰離子充電 器，但這些充電器都沒有均衡功能，很容易出現(xiàn)充壞、充爆電池的現(xiàn)象，很難確保對鋰離子 充電電池中的任一串電池不過充且又確保充滿。對鋰離子電池進行充電保護這一環(huán)節(jié)還存 在很大的缺陷。

實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型的目的在于提供一種用于充電電池的均 衡充電系統(tǒng)，其能夠確保對鋰離子充電電池中的任一串電池不過充且又確保充滿。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種用于充電電池的均衡充電系統(tǒng)，其 包括充電電路，用于對由多節(jié)單體電池串聯(lián)而成的電池組進行充電，還包括與所述充電電 路連接的均衡模塊，該均衡模塊包括電壓采集運算單元，用于采集所述電池組中每節(jié)單體電池的電壓值，并判斷各節(jié) 單體電池的電壓值是否超過預(yù)設(shè)的閾值，當(dāng)采集到第一單體電池的電壓值超過預(yù)設(shè)的閾值 時，輸出第一控制信號至均衡放電開啟單元，并輸出第二控制信號至限流單元；均衡放電開啟單元，用于根據(jù)所述第一控制信號控制所述充電電路停止對所述第 一單體電池充電；限流單元，用于根據(jù)所述第二控制信號控制所述充電電路的充電電流值降低到預(yù) 設(shè)的均衡電流值。具體地，所述充電電路包括輸入濾波整流單元、直流電變換單元、輸出濾波整流 單元、脈寬調(diào)制單元；所述輸入濾波整流單元將輸入的220V市電輸出為300V直流電，經(jīng)過 所述直流電變換單元變換為高頻交流電，再經(jīng)過所述輸出整流濾波單元得到一定的充電電 流，所述脈寬調(diào)制單元從輸出濾波整流單元取得反饋信號，控制所述直流電變換單元，使所 述輸出濾波整流單元輸出穩(wěn)定的直流充電電流。更具體地，所述均衡模塊中的限流單元與所述充電電路中的脈寬調(diào)制單元相連， 限流單元根據(jù)所述第二控制信號控制所述脈寬調(diào)制單元，使得所述輸出濾波整流單元輸出 的直流充電電流值降低到預(yù)設(shè)的均衡電流值。由于本實用新型利用電壓采集運算單元采集各節(jié)單體電池在充電過程中的當(dāng)前 電壓，當(dāng)采集到其中一節(jié)單體電池充滿時，即停止對該節(jié)電池繼續(xù)充電，同時控制其他單體 電池的充電電流降低到一定值，從而確保了各節(jié)單體電池都不會過充，保證了整體電池的
一致性，安全性。
附圖1為本實用新型一種用于充電電池的均衡充電系統(tǒng)在一種實施方式中的結(jié) 構(gòu)圖；附圖2為本實用新型一種用于充電電池的均衡充電系統(tǒng)在一種實施方式中的結(jié) 構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參考圖1，本實用新型的一種用于充電電池的均衡充電系統(tǒng)，用于對由多節(jié)單體電 池串聯(lián)而成的電池組1進行均衡充電；其包括充電電路2，該充電電路2具體包括輸入濾 波整流單元21、直流電變換單元22、輸出濾波整流單元23、PWM脈寬調(diào)制單元24 ；所述輸入 濾波整流單元21將輸入的220V市電輸出為300V直流電，經(jīng)過所述直流電變換單元22變 換為高頻交流電，再經(jīng)過所述輸出整流濾波單元23得到一定的充電電流，所述PWM脈寬調(diào) 制單元24從輸出濾波整流單元23取得反饋信號，控制所述直流電變換單元22，使所述輸出 濾波整流單元23輸出穩(wěn)定的直流充電電流給充電電池組1中的各節(jié)單體電池。本實用新型的均衡充電系統(tǒng)還包括與上述充電電路2連接的均衡模塊3，該均衡 模塊3包括電壓采集運算單元31、均衡放電開啟單元32、限流單元33 ；電壓采集運算單元31采集所述電池組1中每節(jié)單體電池的電壓值，并判斷各節(jié)單 體電池的電壓值是否超過預(yù)設(shè)的閾值，即電池充電的最大限制電壓值，當(dāng)采集到某一節(jié)單 體電池的電壓值超過預(yù)設(shè)的閾值時，輸出一個控制信號至均衡放電開啟單元32對該節(jié)單 體電池放電；同時電壓采集運算單元31還輸出一個控制信號至限流單元33以控制充電電 路2中的PWM脈寬調(diào)制單元24，使得輸出整流濾波單元23輸出的充電電流值降低到一個預(yù) 設(shè)的均衡電流值，從而來保證單節(jié)電芯不被過充。參考圖2，以24V、40AH鋰離子充電電池為例，其充電電流為10A，充電電壓為 29. 2V，均衡電流為3A。首先充電電路以大電流10A恒流充電，均衡電流為0A，當(dāng)均衡模塊 采集到其中某一節(jié)(例第2號)單體電芯電壓達到3. 65V(設(shè)定的閾值)時，均衡放電開啟 單元中的第2號啟動，開啟均衡的2號單體電池即停止充電，同時還通知充電電路降低當(dāng)前 充電電流，與均衡電流持平，未開啟均衡放電的單體電池以3A的均衡電流持續(xù)充電，等到 所有單體電池都充到了 3. 65V時，充電電路才停止充電，這樣，就不會出現(xiàn)有的單體電池過 充了，有的還未充滿，從而保證整體電池的一致性和安全性。本實用新型的充電系統(tǒng)在不對某節(jié)單體電池充電時，電池組充電電流在本節(jié)單體 電池旁路。當(dāng)任一節(jié)出現(xiàn)旁路時，充電電路同步實施充電減流，使之滿足旁路能力大于或等 于充電電流；確保了對任一串電池不過充且確保充滿。本實用新型的充電系統(tǒng)有以下優(yōu)點1、杜絕了鋰離子電池中單體電池過充的情況；2、提高了電池組轉(zhuǎn)換效率；3、確保了能夠充滿每一節(jié)單體電池。以上所述的本實用新型實施方式，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限定。任何 在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型
4的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種用于充電電池的均衡充電系統(tǒng)，包括充電電路，其用于對由多節(jié)單體電池串聯(lián)而成的電池組進行充電，其特征在于，還包括與所述充電電路連接的均衡模塊，該均衡模塊包括電壓采集運算單元，用于采集所述電池組中每節(jié)單體電池的電壓值，并判斷各節(jié)單體電池的電壓值是否超過預(yù)設(shè)的閾值，當(dāng)采集到第一單體電池的電壓值超過預(yù)設(shè)的閾值時，輸出第一控制信號至均衡放電開啟單元，并輸出第二控制信號至限流單元；均衡放電開啟單元，用于根據(jù)所述第一控制信號控制所述充電電路停止對所述第一單體電池充電；限流單元，用于根據(jù)所述第二控制信號控制所述充電電路的充電電流值降低到預(yù)設(shè)的均衡電流值。
2.如權(quán)利要求1所述的用于充電電池的均衡充電系統(tǒng)，其特征在于所述充電電路包 括輸入濾波整流單元、直流電變換單元、輸出濾波整流單元、脈寬調(diào)制單元；所述輸入濾波整流單元將輸入的220V市電輸出為300V直流電，經(jīng)過所述直流電變換 單元變換為高頻交流電，再經(jīng)過所述輸出整流濾波單元得到一定的充電電流，所述脈寬調(diào) 制單元從輸出濾波整流單元取得反饋信號，控制所述直流電變換單元，使所述輸出濾波整 流單元輸出穩(wěn)定的直流充電電流。
3.如權(quán)利要求2所述的用于充電電池的均衡充電系統(tǒng)，其特征在于所述均衡模塊中 的限流單元與所述充電電路中的脈寬調(diào)制單元相連，限流單元根據(jù)所述第二控制信號控制 所述脈寬調(diào)制單元，使得所述輸出濾波整流單元輸出的直流充電電流值降低到預(yù)設(shè)的均衡 電流值。
專利摘要本實用新型提供了一種用于充電電池的均衡充電系統(tǒng)，其包括充電電路，用于對由多節(jié)單體電池串聯(lián)而成的電池組進行充電，還包括與充電電路連接的均衡模塊，其包括電壓采集運算單元，用于采集電池組中每節(jié)單體電池的電壓值，并判斷各節(jié)單體電池的電壓值是否超過預(yù)設(shè)的閾值，當(dāng)采集到第一單體電池的電壓值超過預(yù)設(shè)的閾值時，輸出第一控制信號至均衡放電開啟單元，并輸出第二控制信號至限流單元；均衡放電開啟單元，用于根據(jù)第一控制信號控制充電電路停止對第一單體電池充電；限流單元，用于根據(jù)第二控制信號控制充電電路的充電電流值降低到預(yù)設(shè)的均衡電流值。本實用新型確保了各節(jié)單體電池都不會過充，保證了整體電池的一致性，安全性。
文檔編號H02J7/02GK201584799SQ20092026296
公開日2010年9月15日 申請日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者徐成憲, 石淵愛 申請人:徐成憲