[實用新型]一種啟動電池充放電控制裝置

有效

• 申請號: 201420497949.2
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN204089261U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 王運良;王韶華;徐青松;趙之江;劉蘇南
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇美達機電產業有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 陳靜;李維朝

技術領域

本實用新型涉及一種啟動電池充放電控制裝置，特別涉及中小型汽柴油機發電機組啟動電池充放電控制。

背景技術

目前，市面上見到的電啟動汽柴油發電機組多采用免維護鉛酸蓄電池作為儲能單元，其充放電系統可分為以下兩類：

1、中高端汽柴油發電機組常用基于可控硅控制的蓄電池管理模塊，該模塊帶有充電電流檢測單元，其輸入端與汽柴油機組飛輪充電繞組相連。當蓄電池欠壓嚴重造成充電電流上升時，該模塊可以通過電流負反饋控制，將最大充電電流限制在合適值；隨著充電的進行，蓄電池電壓不斷升高，當蓄電池電壓達到充滿保護值時，該模塊自動切斷充電回路，達到保護蓄電池的目的。

該類蓄電池管理模塊由于采用可控硅和電流負反饋電路，充電時發熱量偏大，一般采用比較大的鋁制外殼散熱。相對而言該類模塊電路比較復雜，成本較高，當電流負反饋失效時，容易造成蓄電池壽命縮短甚至過熱損壞。

2、中小型汽柴油發電機組，由于成本的壓力，多采用簡易的二極管整流充電，即，汽柴油機組飛輪充電繞組輸出直接連一二極管輸出至蓄電池。該類充電方式成本低廉，但由于沒有充滿關斷電路，蓄電池一直處于充電狀態，容易造成蓄電池壽命偏短。

得益于鋰電池技術的進步，近幾年出現了磷酸鐵鋰電池在汽車、摩托車啟動等領域的應用。相比于鉛酸蓄電池，雖然鋰電池有更長的使用壽命和更小的自放電電流，但其對控制電壓更高的精度要求及同容量數倍的成本，在一定程度上也限制了其在某些場合進一步的應用。

通常在摩托車等啟動蓄電池應用中，為了取得更好的性價比，一般采用較小容量的磷酸鐵鋰電池替代鉛酸蓄電池，這就需要在充放電電路設計中盡量減小電路自身的損耗，而前面提到的鉛酸蓄電池充放電控制電路由于自身損耗及電壓精度等原因一般不能被直接用于鋰電池的充放電管理。

申請號為201320717246.1的實用新型專利公開了采用總壓控制的磷酸鐵鋰啟動電池過充保護裝置，啟動電池內設有四節磷酸鐵鋰電芯串聯組成的電池組，保護裝置包括控制板，所述的控制板上設有電池正極輸入端(B+)、電池負極輸入端(B-)及控制板輸出端(P-)，其特征在于：磷酸鐵鋰電池組的正極與電池正極輸入端(B+)電連接，磷酸鐵鋰電池組的負極與電池負極輸入端(B-)電連接；所述的控制板上設有過充控制模塊，所述的過充控制模塊包括第二穩壓器件及與第二穩壓器件電連接的第二單節電芯控制芯片(U2)，所述的第二穩壓器件用于提高第二單節控制芯片(U2)電壓控制范圍。該鋰電池過充保護裝置為了實現盡量減小電路自身損耗和控制充電電壓功能，使用單節鋰電池電芯控制芯片，通過在電源端外接穩壓管實現多節鋰電池充電電壓控制。由于多節鋰電池電壓波動范圍與單節鋰電池電壓波動范圍成倍數關系，所以該方法有明顯的局限性，僅適合對該鋰電池組某一點電壓實現控制，如果要實現多個電壓控制，比如充電電壓控制和放電保護電壓控制，則需要兩片以上控制芯片。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種針對摩托車和中小型汽柴油發電機組啟動蓄電池的充放電控制裝置，通過廉價的通用比較器芯片及合理的供電管理電路實現整個充放電控制裝置極低的自身功耗和寬范圍的多點電壓控制，不但可以適用于鉛酸蓄電池的充放電管理，而且更適用于對磷酸鐵鋰啟動電池的充放電管理，本實用新型所提供的啟動電池充放電控制裝置硬件結構簡單、可靠性更高、成本更低。

本實用新型所提供的啟動電池充放電控制裝置，其特征在于：包括控制單元模塊、控制單元供電模塊、充電回路開關驅動模塊；所述控制單元供電模塊用于對所述控制單元模塊供電；所述控制單元模塊用于檢測啟動電池兩端的電壓，當該電壓小于充電保護電壓時，控制所述充電回路開關驅動模塊接通充電回路，否則，控制所述充電回路開關驅動模塊切斷充電回路；還包括一用于防止所述啟動電池對所述控制單元供電模塊放電的第一二極管。

優選地，所述啟動電池兩端的電壓經過至少兩個兆歐級大阻值電阻分壓后輸入所述控制單元模塊。

優選地，還包括放電回路開關驅動模塊，當所述控制單元模塊檢測到啟動電池兩端的電壓低于放電保護電壓時，控制所述放電回路開關驅動模塊切斷放電輸出。