[實用新型]一種具有能量轉移均衡充電功能的電池充電裝置

有效

• 申請號: 201220472325.6
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN202817832U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 謝春華;廖石波;周大紅;蔡可峰;劉建飛
• 申請（專利權）人: 深圳市京泉華科技股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 王永文;楊宏

技術領域

本實用新型涉及電池技術領域，特別涉及一種具有能量轉移均衡充電功能的電池充電裝置。?

背景技術

隨著電池產業的發展，鋰電池由于具有安全性能好、容量大、形狀可定制等優點，適用于手機、電腦、電動機車等眾多領域。電池組由多個單體電池串聯或并聯組成，以其更大的容量廣泛地應用于人們生活中。

目前，電池大多采用恒流、恒壓的方式進行充電。由于鋰電池的充電曲線比較特別，過充和過放電會對其造成損壞。另外，在工程應用中需要對多個單體電池或電池組進行出廠前集中充電時，由于各電池單體或電池組的性能參數不一致，各單體電池之間在充電時存在接受能力、自放電率、容量衰減速率等差異，會導致每個單體電池的充電能量不一致。而且電池組內的各個單體電池儲存的電荷量差距將越來越大，呈發散趨勢，這樣易造成電池組內部的單體電池的離散性增大，甚至個別單體電池的性能衰減會加劇，進而導致整個電池組失效。上述情況導致的失衡現象會隨著時間的推移逐漸加劇，嚴重影響了電池的壽命和可靠性，而當前的充電技術中沒有過多地關注這個問題。

因此，如何實現電池能量轉移均衡充電技術，使單體電池不被過充電和過放電，成為鋰電池充電技術的重要突破和必要手段。?

實用新型內容

鑒于上述現有技術的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種具有能量轉移均衡充電功能的電池充電裝置，能逐步減小單體電池之間的不一致性，確保所有單體電池的電壓隨著充放電循環收斂至穩定值，達到均衡充放電的目的。

為了達到上述目的，本實用新型采取了以下技術方案：

一種具有能量轉移均衡充電功能的電池充電裝置，其包括：

用于檢測全體電池的總電壓值和單體電池的電壓值、根據總電壓值計算出平均電壓值、將平均電壓值與單體電池的電壓值進行比較并根據比較的結果輸出相應的使能信號至驅動單元的MCU；

用于將輸入的使能信號轉換成驅動信號、并輸出至升壓模塊的驅動單元；

用于根據輸入的驅動信號控制單體電池充電或放電的升壓模塊；

所述MCU連接電池和驅動單元，所述驅動單元通過升壓模塊連接電池。

所述的具有能量轉移均衡充電功能的電池充電裝置中，所述MCU包括：

用于檢測全體電池的總電壓值，并根據所述總電壓值計算出平均電壓值、將所述平均電壓值傳輸給檢測模塊的MCU控制單元；

用于檢測單體電池的電壓值，并與所述MCU控制單元輸入的平均電壓值比較、根據比較的結果輸出相應的使能信號至驅動單元的檢測模塊；

所述MCU控制單元通過檢測模塊連接電池和驅動單元。

所述的具有能量轉移均衡充電功能的電池充電裝置中，全體電池包括三個單體電池，分別為第一電池、第二電池和第三電池。

所述的具有能量轉移均衡充電功能的電池充電裝置中，所述檢測模塊包括第一檢測單元、第二檢測單元和第三檢測單元；

所述第一檢測單元的第1端、第二檢測單元的第1端、第三檢測單元的第1端連接驅動單元，第一檢測單元的第3端、第二檢測單元的第3端、第三檢測單元的第3端連接MCU控制單元，第一檢測單元的第4端連接第二檢測單元的第2端、第一電池的正極、第二電池的負極和升壓模塊，第一檢測單元的第2端和第一電池的負極均接地，第二檢測單元的第4端連接第三檢測單元的第2端、第二電池的正極、第三電池的負極和升壓模塊，所述第三檢測單元的第4端連接第三電池的正極、升壓模塊和MCU控制單元。

所述的具有能量轉移均衡充電功能的電池充電裝置中，所述升壓模塊包括第一升壓單元、第二升壓單元和用于控制第三電池的電壓值的末級控制單元；

所述第一升壓單元的第1端、第二升壓單元的第1端連接驅動單元，第一升壓單元的第2端接地，第一升壓單元的第3端連接第二升壓單元的第2端、第一電池的正極和第二電池的負極，第一升壓單元的第4端連接第二升壓單元的第3端、第二電池的正極和第三電池的負極，第二升壓單元的第4端連接第三電池的正極，所述第三電池的正極還連接末級控制單元和第三檢測單元的第4端。

所述的具有能量轉移均衡充電功能的電池充電裝置中，所述末級控制單元包括二極管、變壓器和開關電路；