[實用新型]2V鉛酸蓄電池均衡器

有效

• 申請號: 201520061849.X
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN204424959U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 周寶林;周全
• 申請（專利權）人: 周寶林;周全
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本實用新型涉及蓄電池管理領域，更具體地說，涉及針對2V鉛酸蓄電池組進行電壓和容量均衡管理的2V鉛酸蓄電池均衡器。

背景技術

2V鉛酸蓄電池以其容量大、一致性比較好、內阻低、充放點電流大而常用于非常重要的電源系統，如基站、電站、通訊電源、特種電源等。但因單體電池電壓比較低，通常是串聯成組使用，最為常見的是24塊電池串聯成48V電壓為系統供電。由于設計、制造精度、工藝控制和檢測技術等因素，不同電池之間內阻、容量、自放電率等參數不可避免有一定的差異。成組電池在經過多次充、放電循環后，包括溫度對電池的影響使得單體電池之間的電壓差異會越來越大，在充放電過程中容易導致串聯電池組內電池的電壓不均衡，使得串聯電池組的有效容量減少，影響電池組的使用性能，降低電池組的使用效率，這種差異導致電池組的總容量取決于最弱電池的容量。目前2V鉛酸蓄電池檢查發現電壓差過大的問題后，通常采取均衡充電的方法來縮小電壓差，這種方法雖然對縮小電壓差有一定的效果，對其弊端非常突出，頻繁使用會加大電池失水速度，導致個別電池過充電，會縮短電池組使用壽命，另外，由于2V鉛酸蓄電池電壓比較低，對其實行電壓均衡還存在很多困難，或者電路復雜，或者難以實現。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的缺陷，提供一種可解決以上缺陷的2V鉛酸蓄電池均衡器，提高2V鉛酸蓄電池電壓的一致性，提高電池組的使用效率和壽命。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種2V鉛酸蓄電池均衡器，包括信號發生器、信號放大器、電子開關、信號控制器、開關控制器、驅動電路、電壓比較器以及電能轉移電路，其中，信號發生器包含受信號控制器控制的矩形波振蕩器，信號控制器與信號發生器和開關控制器連接，信號放大器與信號發生器和電子開關連接，電壓比較器與開關控制器和電能轉移電路連接，驅動電路與電子開關和電能轉移電路連接，信號發生器輸出矩形波，信號控制器控制信號發生器的矩形波占空比，信號放大器進行信號的整形放大，電?壓比較器對相鄰電池的電壓大小和方向進行比較，通過開關控制器控制信號放大器與驅動電路的連接，電能轉移電路在驅動電路的控制下進行有規律的開、關動作，將電壓高的電池電能通過轉換，轉移輸送到電壓相對較低的相鄰電池中，提高低電壓電池的電壓和容量，動態均衡電池的電壓和容量，均衡過程中，電能損耗少，效率高，器件發熱量小，每個2V鉛酸蓄電池均衡器只有3根連接線，可以對2塊串聯電池進行均衡，當電池串聯數量多于2塊時，只需進行級聯即可。

在本實用新型的2V鉛酸蓄電池均衡器中，所述電能轉移電路包括開關管Q1、Q2，二極管D1、D2和儲能電感L，開關管Q1的源極與二極管D1的陰極與電池B1的正極連接，開關管Q1的漏極與二極管D1的陽極與開關管Q2的漏極和二極管D2的陰極及電感L的一端連接，電感L的另一端與電池B1的負極和電池B2的正極連接，開關管Q2的源極和二極管D2的陽極與電池B2的負極連接，開關管Q1采用P溝道場效應管，開關管Q2采用N溝道場效應管，二極管D1、D2為肖特基二極管，通過開關管的開啟與關閉，將電壓高的電池的部分電能緩存到電感L中，再通過二極管的關閉與開啟將緩存在電感L中的電能充到電壓較低的電池中，提高低電壓電池的電壓和容量，直到2塊電池的電壓達到設定電壓差停止工作。

在本實用新型的2V鉛酸蓄電池均衡器中，驅動電路包括第一驅動電路和第二驅動電路，其輸入端分別與電子開關輸出端連接，其第一驅動電路輸出端和第二驅動電路輸出端分別與電能轉移電路開關管Q1、Q2的柵極連接。

在本實用新型的2V鉛酸蓄電池均衡器中，每個2V鉛酸蓄電池均衡器都是一個獨立、完整的裝置，可以實現對2塊2V鉛酸蓄電池進行均衡，當2V鉛酸蓄電池串聯數量多于2塊時，只需對2V鉛酸蓄電池均衡器進行級聯即可。

實施本實用新型的2V鉛酸蓄電池均衡器，不采用電池管理專業芯片和MCU、CPU等特殊器件，具有結構簡單、成本適中，性價比高、均衡效率高、無限擴展等特點。采取獨特的可變脈沖技術，根據相鄰電池電壓差的大小自動控制均衡電流大小，以適應電池工作狀態。