[實用新型]鋰離子電池組均衡充電裝置

有效

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• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN202474959U
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設計）人: 陳文薌;張志;嚴泳興;胡博文
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本實用新型涉及一種電池充電裝置，尤其是涉及一種鋰離子電池組均衡充電裝置。

背景技術

鋰離子電池具有比能量大、體積小、無污染等優(yōu)點，是電子設備的理想電源，目前已被廣泛應用于能源、通訊、國防、海事等諸多重要領域。在實際應用中通常將多個單體鋰離子電池經(jīng)串聯(lián)或者并聯(lián)后構成電池組來使用。由于制造工藝等原因，電池組中各單體電池之間存在不一致性。連續(xù)的充放電循環(huán)導致的差異，也會使某些單體電池的容量加速衰減。而串聯(lián)電池組的容量是由單體電池的最小容量決定的，因此這些差異將使電池組的使用壽命縮短。為了減小不平衡性對鋰電池組的影響，在充電過程中，要使用均衡電路。

目前，對于鋰電池組進行均衡管理的方案主要有2種，能耗型和回饋型。能耗型是指給各個單體電池提供并聯(lián)支路，將電壓過高的單體電池通過分流轉移電能達到均衡目的。回饋型是指通過能量轉換器將單體之間的偏差能量饋送回電池組或電池組中的某些單體。能耗型的均衡充電方法的缺點在于無謂的能耗，不利于提高電池充電效率，而且發(fā)熱嚴重。回饋型的均衡充電方法在實際應用時，由于能量在電池間搬移需要使用到許多開關元件和儲能元件，電路復雜，控制困難，目前主要停留在理論研究上，未見實用方案報道。目前用在電動汽車、電動摩托車上的大容量動力二次電池的充電，都還未能有均衡充電的措施，這對電池的使用壽命是有影響的。因此，給出種實用的大容量電池均衡充電的解決方案是必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是為了解決串聯(lián)電池組充電不均衡導致電池組有效容量小、使用壽命縮短等問題，提供一種可實現(xiàn)串聯(lián)電池組均衡充電，可避免能耗型均衡充電的電能的無謂浪費以及回饋型電路復雜控制困難等問題的鋰離子電池組均衡充電裝置。

本實用新型設有充電器、電池電壓測量電路、程序控制器、數(shù)據(jù)存儲模塊、狀態(tài)指示模塊；所述充電器并接于待充電的鋰離子電池組的單體電池，所述電池電壓測量電路并接于待充電的鋰離子電池組的單體電池，所述待充電的鋰離子電池組的各單體電池串聯(lián)，所述電池電壓測量電路的輸出端接程序控制器和數(shù)據(jù)存儲模塊的輸入端，程序控制器和數(shù)據(jù)存儲模塊的輸出端接狀態(tài)指示模塊的輸入端。

所述充電器是一種先恒流后恒壓充電電路，每一個單體電池對應一個充電器，它為待充電池組提供充電電流。

所述電池電壓測量電路用于采集每一個單體電池的電壓。

所述程序控制器和數(shù)據(jù)存儲模塊執(zhí)行整個充電裝置的各種程序控制并存儲相應的數(shù)據(jù)。

所述狀態(tài)指示模塊用于指示每個單體電池的充電狀態(tài)。

所述程序控制器可采用CPU。

使用時，本實用新型對待充電的鋰離子電池組的每個單體電池進行獨立充電，同時對每個單體電池進行電壓采樣以得到每個單體電池的實際電壓值。對達到充電截止電壓的單體電池，利用程序控制器控制充電器停止對其充電，并記錄充電所用時間，存儲在數(shù)據(jù)存儲模塊中。程序控制器根據(jù)存儲模塊中的每個單體電池的充電時間，改變充電器的恒流充電電流強度，縮短了電池組的充電時間。

采用本實用新型提供的用于串聯(lián)電池組的均衡充電裝置，解決了串聯(lián)電池組充電不均衡的問題，完全實現(xiàn)了串聯(lián)電池組的電壓均衡，有效地提高了電池組的容量和壽命，并且能有效的縮短電池組的充電時間。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構組成示意圖。在圖1中，各標記為：1.充電器，2.電池電壓測量電路，3.程序控制器與數(shù)據(jù)存儲模塊，4.狀態(tài)指示模塊，5.待充電的鋰離子電池組。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

參見圖1，本實用新型實施例設有充電器1、電池電壓測量電路2、程序控制器與數(shù)據(jù)存儲模塊3和狀態(tài)指示模塊4；所述充電器1并接于待充電的鋰離子電池組5的各單體電池，所述電池電壓測量電路2并接于待充電的鋰離子電池組5的各單體電池上，所述待充電的鋰離子電池組5的各單體電池串聯(lián)，所述電池電壓測量電路2的輸出端接程序控制器與數(shù)據(jù)存儲模塊3的輸入端，程序控制器與數(shù)據(jù)存儲模塊3的輸出端接狀態(tài)指示模塊4的輸入端。

所述充電器1是一種先恒流后恒壓充電電路，每一個單體電池對應一個充電器，它為待充電池組提供充電電流。

所述電池電壓測量電路2用于采集每一個單體電池的電壓。

所述程序控制器與數(shù)據(jù)存儲模塊3執(zhí)行整個充電裝置的各種程序控制并存儲相應的數(shù)據(jù)。

所述狀態(tài)指示模塊4用于指示每個單體電池的充電狀態(tài)。

所述程序控制器可采用CPU。