[實用新型]基于電流、電壓雙閉環控制的電池充放電電路

有效

• 申請號: 201520796902.0
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN205070515U
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 金明;唐卉祥;李穎;孫建;任海軍
• 申請（專利權）人: 中電科二十二所（青島）天博信息科技公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 王艷珍

技術領域

本實用新型涉及一種電池充放電電路，具體地說，是涉及一種基于電流、電壓雙閉環控制的電池充放電電路。

背景技術

現有的電池檢測設備，普遍采用的是軟件閉環的控制方式。由控制部分發出電流輸出信號，通過電流、電壓采樣電路采集到系統的電流、電壓值，經過計算和對比程序設定的期望值，對輸出信號進行調節，形成軟件反饋閉環，從而控制系統的實際輸出值。這種控制方式相對比較穩定，但是卻存在調整速度過慢的問題，由于是通過軟件PID算法來進行控制，從控制部分發出輸出信號，到采集到系統輸出值，再到開始進行調整并使輸出值達到穩定狀態需要一段時間。我們在早期使用這種控制方式進行試驗時，曾嘗試通過改變算法、電路參數等方式優化系統調整速度，通過各種方法的嘗試，最優的效果只能做到毫秒級的調整速度。行業內的其他使用這種軟件閉環調整的品牌產品，目前普遍做到的系統調整速度也同樣在幾毫秒～幾十毫秒之內，沒有辦法再去提高這項指標。

由于現今的電池行業發展較快，尤其是鋰離子電池、超級電容等新型儲能能源，對電流、電壓的響應和穩定時間有較高的要求，這就要求電池檢測設備或電池充放電設備必須采用新的技術去提高技術指標。

發明內容

本實用新型為了解決現有電池充放電電路控制響應速度慢的問題，提出了一種基于電流、電壓雙閉環控制的電池充放電電路，采用硬件電路實現閉環控制，響應速度快。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現：

一種基于電流、電壓雙閉環控制的電池充放電電路，包括電流閉環控制電路和電壓閉環控制電路，所述電流閉環控制電路包括加法器、第一放大器、功率組件、以及電流采集電路，所述加法器的第一輸入端與電流控制信號輸出端連接，所述加法器的輸出端順次與所述第一放大器、功率組件、以及電流采集電路連接，所述電流采集電路的輸出端其中一路與電池連接，另外一路輸出電流反饋信號至所述加法器的第二輸入端，所述電壓閉環控制電路包括第二放大器和比較器，所述第二放大器的輸入端接收電池電壓的采集信號，所述第二放大器的輸出端與所述比較器的其中一輸入端連接，所述比較器的另外一輸入端與電壓控制信號輸出端連接，所述比較器的輸出端通過控制開關與所述加法器的第三輸入端連接。

與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是：本實用新型的電池充放電電路，電流閉環控制電路能夠將電流控制信號經過放大電路形成控制功率輸出的信號，從而使功率組件輸出電流，而這部分電流經過電流采集電路的采樣形成電流反饋信號加入到電流控制信號中，形成一個負反饋閉環即電流環，通過調節電流控制信號的大小可以實現輸出電流大小的控制，電壓閉環控制電路對外部電池的電壓進行采樣，并與電壓控制信號進行對比，并經過放大加入到電流給定信號中，形成一個反饋閉環即電壓環，通過調整電壓控制信號的大小可以實現輸出電流大小的控制即充放電狀態的控制，從而控制電池電壓，系統響應速度快，電流上升時間從毫秒級提高到微秒級；充放電切換時間從毫秒級提高到微秒級。

結合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優點將變得更加清楚。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型所提出的基于電流、電壓雙閉環控制的電池充放電電路的一種實施例電路原理方框圖；

圖2是本實用新型所提出的基于電流、電壓雙閉環控制的電池充放電電路的一種實施例電路原理圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。