一種新型電池均衡充電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種對蓄電池中各個單體電池進行均衡充電的新型電池均衡充電裝置，包括充電機以及并接充電機的串聯(lián)電池組，串聯(lián)電池組中的每個電池單體均并聯(lián)一個均衡單元，所有的均衡單元均連接檢測電路，檢測電路和所有的均衡單元分別連接于控制電路；每個均衡單元都是由一個電感器、一個開關、一個二極管和兩個電容構(gòu)成的升降壓式開關電源；可將電池平均單體電壓這一動態(tài)的基準電壓給各個均衡單元，使各個均衡單元的輸出電壓完全相等，在整個充電過程中精確均衡補充充電，均衡時間長，均衡單元的功率可以比較小，均衡效果較好。
【專利說明】一種新型電池均衡充電裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及蓄電池領域，具體涉及對蓄電池中各個單體電池進行均衡充電的
R- O
【背景技術】
[0002]蓄電池由多個單體電池串聯(lián)組成，蓄電池組由多個蓄電池串聯(lián)組成，已廣泛地應用在交通、電力、通信等領域的電子設備中。實踐表明，蓄電池組的壽命遠遠低于單體電池的壽命，最根本的原因就是在充電設備對蓄電池組充電式時，流過各個單體電池的電流大小相同，然而由于單體電池的容量存在差異，在以相同的充電電流充電時，會造成有的單體電池未充滿，而有的單體電池過沖的現(xiàn)象，也就是造成單體電池充電不均衡，嚴重降低了蓄電池組的壽命。現(xiàn)有的充電均衡器能夠有效彌補在充電過程中不一致性，最大限度地發(fā)揮電池的效用，延長電池的使用壽命。常見的充電均衡器有如下幾種:
[0003](I)被動放電式充電均衡器。這種充電均衡器利用電池管理系統(tǒng)(BMS)檢測充電機在充電過程中的單體電池電壓，檢測到端電壓較高的單體電池，則閉合相應的開關，將負載接入為單體電池放電，直到其兩端電壓與其余單體電池電壓接近為止。這種充電均衡器，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)；缺點是比較耗能，充電機的輸出能量不能充分得到利用，有一部分被消耗在無用的負載上，相當于部分單體電池多充后能量再被放出來損耗掉。
[0004](2)高放低充式充電均衡器。這種充電均衡器由放電裝置和充電裝置共同組成，利用BMS檢測充電過程中的單體電池電壓，檢測到端電壓較高的單體電池則閉合相應的開關，同時為端電壓低的單體電池補充充電直到與其他單體電壓接近為止。這種充電均衡器，優(yōu)點是單體電池有充有放，相對減少了部分能量損耗；缺點是控制比較復雜，同時也有不必要的能量損耗，同樣有部分 單體電池多充后能量再被放出來損耗掉。
[0005](3)放電平衡式均衡充電機。以最低單體電壓為基準，高于這個基準的單體電池則閉合相應的開關，為其放電，直至電壓等于最低的單體電池電壓，這時，所有閉合的開關都打開，充電機為串聯(lián)電池組以相同的電流充電，單體電池的電壓自動平衡。這種方法的優(yōu)點是簡單易行，缺點是電壓檢測電路較復雜，電池能量得不到充分利用。同樣存在部分電池單體多充后再被放出來損耗掉了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是為解決目前常見的充電均衡器存在的問題，提出一種新型的均衡效果的電池均衡充電裝置。
[0007]本實用新型采用的技術方案是:包括充電機以及并接充電機的串聯(lián)電池組，串聯(lián)電池組中的每個電池單體均并聯(lián)一個均衡單元，所有的均衡單元均連接檢測電路，檢測電路和所有的均衡單元分別連接于控制電路；每個均衡單元都是由一個電感器、一個開關、一個二極管和兩個電容構(gòu)成的升降壓式開關電源。
[0008]本實用新型可將電池平均單體電壓這一動態(tài)的基準電壓給各個均衡單元，使各個均衡單元的輸出電壓完全相等，在整個充電過程中精確均衡補充充電，均衡時間長，均衡單元的功率可以比較小，均衡效果較好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0010]圖中:1.充電機；2.均衡單元。
【具體實施方式】
[0011]參見圖1所示，BI，B2，......，BN是串聯(lián)電池組中的電池單體，充電機I并接串聯(lián)
電池組，對串聯(lián)電池組充電。每個電池單體BI，B2，......，BN均并聯(lián)一個均衡單元2，所有
的均衡單元2均連接檢測電路，檢測電路和所有的均衡單元分別連接于控制電路(圖1中省略掉了檢測電路和控制電路)。
[0012]每個均衡單元2都是由一個電感器T1、開關S1、二極管DI和兩個電容CI，C2構(gòu)成的BUCH-B00ST開關電源，即升降壓式開關電源。
[0013]在電池充電過程中，當單體電池電壓小于平均單體電壓時，與該單體電池電壓并聯(lián)的均衡單元2的開關SI閉合，均衡單元2工作，向相應的單體進行補充充電，隨著補充充電的進行，各單體電壓越來越接近，補充充電的單體數(shù)越來越多，補充充電的電量越來越少。當最后一個均衡單元2開始補充充電時，說明各電池單體電壓已接近一致，說明各單體容量接近一致，均衡充電基本完成。充電機I按正常工作充電曲線繼續(xù)充電，各均衡單元2持續(xù)工作，防止出現(xiàn)新的不均衡，直至充電完成。在充電后期，當出現(xiàn)某個電池單體電壓達到單體最高保護電壓時，給整個電池組充電的充電回路斷開，充電機停止給整個電池組充電，但給各個單體補充充電的均衡單元繼續(xù)給各個電池單體進行充電，除單體電壓達到最高的那個單體以外；當各個單體電壓逐步到達這個最高單體電壓時，各個單體的均衡單元2也相應停止補充充電，直到最后一個均衡單元2停止補充充電時，均衡充電完成。
[0014]整個均衡充電過程可能用模擬數(shù)字電路進行控制外，也可以利用單片機或相關的M⑶通過軟件進行控制。
【權利要求】
1.一種新型電池均衡充電裝置，包括充電機以及并接充電機的串聯(lián)電池組，其特征是:串聯(lián)電池組中的每個電池單體均并聯(lián)一個均衡單元，所有的均衡單元均連接檢測電路，檢測電路和所有的均衡單元分別連接于控制電路；每個均衡單元都是由一個電感器、一個開關、一個二極管和兩個電容構(gòu)成的升降壓式開關電源。
【文檔編號】H02J7/00GK203607883SQ201320684814
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權日:2013年11月4日
【發(fā)明者】吳連日 申請人:江蘇嘉鈺新能源技術有限公司