[實(shí)用新型]一種串聯(lián)鋰電池組的均衡裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520007141.6
• 申請(qǐng)日: 2015-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204334058U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)懷軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嚴(yán)懷軍
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 北京鼎佳達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 侯蔚寰

技術(shù)領(lǐng)域

????本實(shí)用新型涉及鋰離子電池領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種串聯(lián)鋰電池組的均衡裝置。

背景技術(shù)

近些年，環(huán)境的不斷惡化以及石油、煤炭等不可再生能源的過(guò)度消耗，全世界都呼吁低碳環(huán)保和低碳經(jīng)濟(jì)，因此加快可充電鋰離子電池的發(fā)展是必然趨勢(shì)，?國(guó)內(nèi)外對(duì)于鋰離子電池的研究也如雨后春筍般充滿生機(jī)，這是因?yàn)殇囯x子電池相對(duì)鎳鎘電池具有很大優(yōu)點(diǎn)，如能量密度高、可靠性強(qiáng)、高循環(huán)穩(wěn)定性、無(wú)記憶效應(yīng)、體積小、重量輕、無(wú)環(huán)境污染等等，因此被稱為21世紀(jì)的綠色能源和主導(dǎo)能源。然而單體的鋰電池輸出功率有限，所以動(dòng)力電池組由許多單體的鋰電池經(jīng)過(guò)串、并聯(lián)組合而成，但在其制造過(guò)程中，由于制造工藝、電池材質(zhì)、內(nèi)阻及環(huán)境差異等因素會(huì)導(dǎo)致電池組內(nèi)阻單體電池串之間出現(xiàn)電壓不平衡現(xiàn)象，成組的鋰電池串聯(lián)充電時(shí)，應(yīng)保證每節(jié)電池均衡充電，否則使用過(guò)程中會(huì)影響整組電池的性能和壽命。常用的均衡充電技術(shù)包括恒定分流電阻均衡充電、通斷分流電阻均衡充電、平均電池電壓均衡充電、開(kāi)關(guān)電容均衡充電、降壓型變換器均衡充電、電感均衡充電等。而現(xiàn)有的單節(jié)鋰電池保護(hù)芯片均不含均衡充電控制功能，多節(jié)鋰電池保護(hù)芯片均衡充電控制功能需要外接CPU，通過(guò)和保護(hù)芯片的串行通訊（如I2C總線）來(lái)實(shí)現(xiàn)，加大了保護(hù)電路的復(fù)雜程度和設(shè)計(jì)難度，降低了系統(tǒng)的效率和可靠性，增加了功耗。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種基于鋰電池組均衡充電保護(hù)板的串聯(lián)鋰電池組的均衡裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

????一種串聯(lián)鋰電池組的均衡裝置，包括由單節(jié)鋰離子電池串聯(lián)而成的電池組，每個(gè)所述單節(jié)鋰離子電池上都分別對(duì)應(yīng)連接有一個(gè)保護(hù)芯片U，每個(gè)所述保護(hù)芯片U的VDD引腳與VSS引腳之間都連接有開(kāi)關(guān)S1和電阻R1，所述開(kāi)關(guān)S1為分流放電支路開(kāi)關(guān)，所述電阻R1為分流放電支路電阻，所述保護(hù)芯片U的VM引腳與該保護(hù)芯片U相對(duì)應(yīng)的單節(jié)鋰離子電池的負(fù)極端之間連接有電阻R2，所述電阻R2為過(guò)流檢測(cè)保護(hù)電阻，此外還包括有充電控制開(kāi)關(guān)和放電控制開(kāi)關(guān)，所述充電控制開(kāi)關(guān)與并聯(lián)器連接，所述放電控制開(kāi)關(guān)與串聯(lián)器連接，所述并聯(lián)器分別連接到每個(gè)所述保護(hù)芯片U的CO引腳上，所述串聯(lián)器分別連接到每個(gè)所述保護(hù)芯片U的DO引腳上。

進(jìn)一步的，所述充電控制開(kāi)關(guān)包括MOS管Q1和二極管D1，所述二極管D1并聯(lián)在所述MOS管Q1的源極與漏極之間，所述MOS管Q1的柵極與所述并聯(lián)器連接。

進(jìn)一步的，所述放電控制開(kāi)關(guān)包括MOS管Q2和二極管D2，所述二極管D2并聯(lián)在所述MOS管Q2的源極與漏極之間，所述MOS管Q2的柵極與所述串聯(lián)器連接。

進(jìn)一步的，所述MOS管Q1的漏極與MOS管Q2的漏極連接，所述二極管D1與二極管D2的方向相反。

實(shí)施本實(shí)用新型具有以下有益效果：每個(gè)單節(jié)鋰離子電池都對(duì)應(yīng)連接一個(gè)保護(hù)芯片、一個(gè)分流放電支路電阻以及一個(gè)過(guò)流保護(hù)監(jiān)測(cè)電阻，保護(hù)芯片通過(guò)輸出信號(hào)到充電控制開(kāi)關(guān)和放電控制開(kāi)關(guān)來(lái)控制其通斷以實(shí)現(xiàn)均衡充電，并對(duì)與其連接的單節(jié)鋰電池形成過(guò)充和過(guò)放保護(hù)，該方案有別于傳統(tǒng)的在充電器端實(shí)現(xiàn)均衡充電的做法，降低了鋰電池組充電器設(shè)計(jì)應(yīng)用的成本，本實(shí)用新型既可對(duì)任意串聯(lián)數(shù)的成組鋰電池進(jìn)行過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路保護(hù)，又能在充電過(guò)程中實(shí)現(xiàn)整組電池均衡充電，具有應(yīng)用靈活、穩(wěn)定可靠、均衡充電誤差小等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1??為本實(shí)用新型鋰電池組保護(hù)板電路圖；

圖2為本實(shí)用新型鋰電池組充電時(shí)電流流向圖；

圖3為本實(shí)用新型所有單節(jié)鋰離子電池過(guò)電壓保護(hù)狀態(tài)時(shí)電流流向圖；

圖4為本實(shí)用新型鋰電池組放電時(shí)電流流向圖。

圖中：1、充電控制開(kāi)關(guān)；2、放電控制開(kāi)關(guān)；3、并聯(lián)器；4、串聯(lián)器。

????具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。