本實用新型涉及一種電池均衡充放電系統(tǒng)，屬于電池充放電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

蓄電池通常由多個單體電池構(gòu)成，已廣泛地應(yīng)用在交通、電力、通信等領(lǐng)域的電子設(shè)備中。電池作為這些設(shè)備的核心部件，對其進(jìn)行管理有著重要的意義。電池管理系統(tǒng)作為電池與用戶之間的紐帶，它通過監(jiān)控電池的狀態(tài)充分保證電池的運行性能，同時給予電池保護(hù)，使電池性能得到優(yōu)化，電池壽命得以延長。

當(dāng)前的電池管理系統(tǒng)存在的問題是，大多數(shù)產(chǎn)品不能做到電池組中的電池均衡充放電，造成一些電池過充過放，導(dǎo)致每個電池的電壓不均衡，從而降低了電池組壽命。

此外，大多數(shù)產(chǎn)品也不能實時的對電池組中的落后電池做出準(zhǔn)確判斷，甄別不出其中性能變差的電池；同時當(dāng)電池組串聯(lián)的電池較多，電流和電壓較大時，普通元件的耐壓和額定電流達(dá)不到要求，造成數(shù)據(jù)的采集和傳輸精度下降，容易造成對電池性能的誤判，急需改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于，提供一種電池均衡充放電系統(tǒng)，它能有效的克服當(dāng)前技術(shù)中存在的問題，實現(xiàn)對電池組中的電池均衡充放電，從而提高整個電池組的壽命。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案：一種電池均衡充放電系統(tǒng)，包括多個均衡電路、電壓監(jiān)控模塊和單片機，所述電壓監(jiān)控模塊連接多個均衡電路和單片機，多個均衡電路分別與多個單體電池一一對應(yīng)連接，多個單體電池分別與電壓監(jiān)控模塊連接，從而實現(xiàn)對電池組的單個電池均衡充放電。

前述的一種電池均衡充放電系統(tǒng)中，所述均衡電路包括P溝道MOS管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管和電阻R1、R2、R3，所述P溝道MOS管源極連接穩(wěn)壓二極管負(fù)極和單體電池的正極，所述P溝道MOS管柵極連接穩(wěn)壓二極管正極和電阻R1，電阻R1連接穩(wěn)壓二極管正極和電壓監(jiān)控模塊，所述P溝道MOS管漏極連接電阻R2和R3，電阻R2串聯(lián)發(fā)光二極管，發(fā)光二極管的負(fù)極與電阻R3及單體電池的負(fù)極連接，電阻R3與單體電池的負(fù)極連接，從而實現(xiàn)穩(wěn)定安全的充放電；而且該均衡電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易于實現(xiàn)。

前述的一種電池均衡充放電系統(tǒng)，還包括通訊模塊和觸摸顯示屏，所述通訊模塊連接觸摸顯示屏和單片機，從而可以實時監(jiān)測電池電壓，并可手動設(shè)置對指定電池實施放電。

前述的一種電池均衡充放電系統(tǒng)，還包括測溫模塊，所述測溫模塊分別連接單片機和單體電池，從而可以實時監(jiān)測電池溫度。

優(yōu)選的，還包括風(fēng)扇和聲光報警模塊，所述風(fēng)扇和聲光報警模塊均與單片機相連，從而可以當(dāng)電池溫度過高時實現(xiàn)聲光報警。

前述的一種電池均衡充放電系統(tǒng)，還包括數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊連接單片機，從而可以存儲電池的溫度和電壓歷史數(shù)據(jù)以供分析，甄別出其中性能變差的電池。

優(yōu)選的，所述電壓監(jiān)控模塊采用芯片LTC6802-2，可以測量較大范圍的電壓，額定電流也較大，從而可以使得測量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確及時，判斷電池性能更準(zhǔn)確。

優(yōu)選的，所述單片機采用型號為STC89C52的單片機，所述通訊模塊采用型號為MAX232的芯片，并采用DB9串口方式連接觸摸顯示屏和單片機，從而數(shù)據(jù)傳輸更加穩(wěn)定，系統(tǒng)功耗更低。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)存儲模塊采用型號為24LC64的存儲器，從而數(shù)據(jù)存儲更安全。

優(yōu)選的，所述測溫模塊采用型號為DS18B20的溫度傳感器，DS18B20體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強，測量精度高。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過利用多個均衡電路、電壓監(jiān)控模塊和單片機，所述電壓監(jiān)控模塊連接多個均衡電路和單片機，多個均衡電路分別與多個單體電池一一對應(yīng)連接，多個單體電池分別與電壓監(jiān)控模塊連接，從而實現(xiàn)了對電池組的各個單體電池進(jìn)行均衡充放電，進(jìn)而使得電池的性能得到優(yōu)化，進(jìn)一步延長了電池的使用壽命。此外，本系統(tǒng)還能實時監(jiān)測電池組中單個電池的電壓和溫度，還能手動對指定的電池實施放電，在溫度超過閾值時自動啟動風(fēng)扇降溫以及自動聲光報警，并且能保存電池組的溫度和電壓歷史數(shù)據(jù)以供分析。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種實施例的結(jié)構(gòu)連接方框示意圖；

圖2是本實用新型中均衡電路的電路原理圖；

圖3是本實用新型中的單片機的電路原理圖；

圖4是本實用新型中的電壓監(jiān)控模塊的電路原理圖；

圖5是本實用新型中的聲光報警模塊的電路原理圖；

圖6是本實用新型中的風(fēng)扇的電路原理圖；

圖7是本實用新型中的測溫模塊的電路原理圖；

圖8是本實用新型中的通訊模塊的電路原理圖；

圖9是本實用新型中的數(shù)據(jù)存儲模塊的電路原理圖；

圖10至圖21是本實用新型的實施例1中連接12個均衡電路的電路原理圖。

附圖標(biāo)記：1-均衡電路，2-電壓監(jiān)控模塊，3-單片機，4-P溝道MOS管，5-穩(wěn)壓二極管，6-發(fā)光二極管，7-通訊模塊，8-觸摸顯示屏，9-測溫模塊，10-風(fēng)扇，11-聲光報警模塊，12-數(shù)據(jù)存儲模塊。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的說明。

具體實施方式

本實用新型的實施例1：如圖1～圖21所示，一種電池均衡充放電系統(tǒng)，包括多個均衡電路1(比如12個)、電壓監(jiān)控模塊2和單片機3，所述電壓監(jiān)控模塊2連接多個均衡電路1和單片機3，多個均衡電路1分別與多個單體電池一一對應(yīng)連接，多個單體電池分別與電壓監(jiān)控模塊2連接。所述均衡電路1包括P溝道MOS管4、穩(wěn)壓二極管5、發(fā)光二極管6和電阻R1、R2、R3，所述P溝道MOS管4源極連接穩(wěn)壓二極管5負(fù)極和單體電池的正極，所述P溝道MOS管4柵極連接穩(wěn)壓二極管5正極和電阻R1，電阻R1連接穩(wěn)壓二極管5正極和電壓監(jiān)控模塊2，所述P溝道MOS管4漏極連接電阻R2和R3，電阻R2串聯(lián)發(fā)光二極管6，發(fā)光二極管6的負(fù)極與電阻R3及單體電池的負(fù)極連接，電阻R3與單體電池的負(fù)極連接。還包括通訊模塊7和觸摸顯示屏8，所述通訊模塊7連接觸摸顯示屏8和單片機3。還包括測溫模塊9，所述所述測溫模塊9分別連接單片機3和單體電池。還包括風(fēng)扇10和聲光報警模塊11，所述風(fēng)扇10和聲光報警模塊11均與單片機3相連。還包括數(shù)據(jù)存儲模塊12，所述數(shù)據(jù)存儲模塊12連接單片機3。所述電壓監(jiān)控模塊2采用芯片LTC6802-2。所述單片機3采用型號為STC89C52的單片機。所述通訊模塊7采用型號為MAX232的芯片，并采用DB9串口方式連接觸摸顯示屏8和單片機3。所述數(shù)據(jù)存儲模塊12采用型號為24LC64的存儲器。所述測溫模塊9采用型號為DS18B20的溫度傳感器。

本實用新型的實施例2：一種電池均衡充放電系統(tǒng)，包括多個均衡電路1、電壓監(jiān)控模塊2和單片機3，所述電壓監(jiān)控模塊2連接多個均衡電路1和單片機3，多個均衡電路1分別與多個單體電池一一對應(yīng)連接，多個單體電池分別與電壓監(jiān)控模塊2連接。

本實用新型的實施例3：一種電池均衡充放電系統(tǒng)，包括多個均衡電路1、電壓監(jiān)控模塊2和單片機3，所述電壓監(jiān)控模塊2連接多個均衡電路1和單片機3，多個均衡電路1分別與多個單體電池一一對應(yīng)連接，多個單體電池分別與電壓監(jiān)控模塊2連接。所述均衡電路1包括P溝道MOS管4、穩(wěn)壓二極管5、發(fā)光二極管6和電阻R1、R2、R3，所述P溝道MOS管4源極連接穩(wěn)壓二極管5負(fù)極和單體電池的正極，所述P溝道MOS管4柵極連接穩(wěn)壓二極管5正極和電阻R1，電阻R1連接穩(wěn)壓二極管5正極和電壓監(jiān)控模塊2，所述P溝道MOS管4漏極連接電阻R2和R3，電阻R2串聯(lián)發(fā)光二極管6，發(fā)光二極管6的負(fù)極與電阻R3及單體電池的負(fù)極連接，電阻R3與單體電池的負(fù)極連接。

本實用新型的實施例4：一種電池均衡充放電系統(tǒng)，包括多個均衡電路1、電壓監(jiān)控模塊2和單片機3，所述電壓監(jiān)控模塊2連接多個均衡電路1和單片機3，多個均衡電路1分別與多個單體電池一一對應(yīng)連接，多個單體電池分別與電壓監(jiān)控模塊2連接。還包括通訊模塊7和觸摸顯示屏8，所述通訊模塊7連接觸摸顯示屏8和單片機3。

本實用新型的實施例5：一種電池均衡充放電系統(tǒng)，包括多個均衡電路1、電壓監(jiān)控模塊2和單片機3，所述電壓監(jiān)控模塊2連接多個均衡電路1和單片機3，多個均衡電路1分別與多個單體電池一一對應(yīng)連接，多個單體電池分別與電壓監(jiān)控模塊2連接。還包括測溫模塊9，所述所述測溫模塊9分別連接單片機3和單體電池。

本實用新型的實施例6：一種電池均衡充放電系統(tǒng)，包括多個均衡電路1、電壓監(jiān)控模塊2和單片機3，所述電壓監(jiān)控模塊2連接多個均衡電路1和單片機3，多個均衡電路1分別與多個單體電池一一對應(yīng)連接，多個單體電池分別與電壓監(jiān)控模塊2連接。還包括測溫模塊9，所述所述測溫模塊9分別連接單片機3和單體電池。還包括風(fēng)扇10和聲光報警模塊11，所述風(fēng)扇10和聲光報警模塊11均與單片機3相連。

本實用新型的實施例7：一種電池均衡充放電系統(tǒng)，包括多個均衡電路1、電壓監(jiān)控模塊2和單片機3，所述電壓監(jiān)控模塊2連接多個均衡電路1和單片機3，多個均衡電路1分別與多個單體電池一一對應(yīng)連接，多個單體電池分別與電壓監(jiān)控模塊2連接。還包括數(shù)據(jù)存儲模塊12，所述數(shù)據(jù)存儲模塊12連接單片機3。

本實用新型的一種實施例的工作原理：均衡電路1與多個單體電池一一對應(yīng)連接，當(dāng)整個電池組充電時，電壓監(jiān)控模塊2檢測各個單體電池的電壓并發(fā)送給單片機3，當(dāng)電壓監(jiān)控模塊2檢測到的某個單體電池的電壓數(shù)據(jù)超過設(shè)定的閾值時，則單片機3控制均衡電路1的P溝道MOS管4的柵極連通源極和漏極，這樣在該單體電池的正負(fù)極之間通過電阻R2、R3和發(fā)光二極管6形成一個回路，開始自動放電，其余的電池繼續(xù)充電，從而保證了各個單體電池不會過充，實現(xiàn)了整個電池組的均衡充電。其中穩(wěn)壓二極管5起保護(hù)作用。當(dāng)整個電池組放電時，若某個單體電池的電壓先到達(dá)最低閾值時，則單片機3控制其他單體電池的均衡電路1開始連通放電，這樣其他的單體電池也能較均勻的通過放電使電壓到達(dá)設(shè)定閾值，實現(xiàn)均衡放電。

電壓監(jiān)控模塊2測得單體電池的電壓數(shù)據(jù)通過單片機3及通訊模塊7發(fā)送至觸摸顯示屏8，這樣可以在顯示屏及時的顯示出各單體電池的電壓，也可以通過觸摸顯示屏8控制單個電池進(jìn)行充放電。測溫模塊9可以測得各個單體電池的溫度，當(dāng)溫度超過設(shè)定閾值時，啟動風(fēng)扇10和聲光報警模塊11進(jìn)行報警及降溫，電壓和溫度的數(shù)據(jù)還可以由單片機3發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲模塊12存儲起來用于后續(xù)分析處理，甄選出性能較差的電池替換掉。

電壓監(jiān)控模塊2采用芯片LTC6802-2，單片機3采用型號為STC89C52的單片機，通訊模塊7采用型號為MAX232的芯片，并采用DB9串口方式連接觸摸顯示屏8和單片機3，測溫模塊9采用型號為DS18B20的溫度傳感器，所述數(shù)據(jù)存儲模塊12采用型號為24LC64的存儲器，從而可以提高整個電池均衡充放電系統(tǒng)的性能，降低系統(tǒng)功耗。