[實用新型]電池組充放電均衡設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720271858.0
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN206628849U
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李素平;錢力;李會烔
• 申請（專利權(quán)）人: 巢湖學(xué)院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙)34115
• 代理人: 婁岳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電池充電管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于電池組充放電均衡的設(shè)備，可應(yīng)用到電動汽車等使用的鐵鋰電池組。

背景技術(shù)

由于單節(jié)鐵鋰電池電壓很低，一般設(shè)備比如電動汽車上面需要用到的鐵鋰電池都是有多節(jié)串聯(lián)得到較高電壓才能使用的。當(dāng)多節(jié)電池串聯(lián)時，由于電池間的差異，長時間使用后電壓容量等會出現(xiàn)差異，而且這種差異隨著時間的積累會越來越嚴(yán)重。而整個電池組的性能取決于最弱的一個電池，這類似于木桶效應(yīng)。常規(guī)充電器給電池充電時當(dāng)檢測到有一塊電池充滿后就停止充電，因為繼續(xù)充電會損壞先充滿的電池。當(dāng)電池組中有些電池經(jīng)常充不滿電后會影響整個電池組的性能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種電池組充放電均衡設(shè)備，對每組電池單體進行充放電均衡，保證每塊電池電壓在一定范圍內(nèi)保持一致。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種電池組充放電均衡設(shè)備，包括充放電均衡控制電路以及串聯(lián)的電池組，所述充放電均衡控制電路包括MCU模塊、與該MCU模塊之間信號連接的恒流充電電路和繼電器組模塊，以及用于對電池組進行均壓放電的恒壓負(fù)載電路模塊，所述恒流充電電路用于對電池組進行充電，所述恒壓負(fù)載電路模塊通過繼電器組模塊與電池組連接，該恒壓負(fù)載電路模塊包括依次串聯(lián)的與電池組一一對應(yīng)的恒壓負(fù)載，其中恒壓負(fù)載設(shè)置均衡電壓值，當(dāng)恒壓負(fù)載對應(yīng)的電池電壓低于或等于均衡電壓值時，對應(yīng)的繼電器斷開，該恒壓負(fù)載不工作，當(dāng)恒壓負(fù)載對應(yīng)的電池電壓超過均衡電壓值時，對應(yīng)的繼電器閉合，電流不經(jīng)過充滿電的電池，直接從該電池對應(yīng)的恒壓負(fù)載放電。

所述恒流充電電路包括變壓電路、整流濾波電路和恒流源模塊，其中變壓電路中三個繼電器構(gòu)成一個抽頭選擇電路，通過該繼電器連接不同電壓抽頭達到寬電壓輸入和效率控制。

所述MCU模塊信號連接有電池反接檢測電路，該電池反接檢測電路包括輸出端并聯(lián)的反接光耦，該反接光耦的輸入端與電池的正負(fù)極連接，當(dāng)正常接通電池時，每個反接光耦輸入端處于反接狀態(tài)，反接光耦不工作，其后級不輸出；當(dāng)某節(jié)電池反接后，反接光耦導(dǎo)通，其后級輸出到單片機的IO口拉到低電平，單片機檢測到錯誤信號。

本實用新型設(shè)備首先判斷每塊電池電壓是否在正確的范圍內(nèi)，每個接口同時包含反接光耦，用于檢測電池極性是否反接，防止接線錯誤。判斷所有連接正確后，切斷繼電器，開啟恒流電源開始充電。當(dāng)電池電壓超過均衡電壓時恒壓負(fù)載模塊開始工作，電流不再經(jīng)過電池，而是經(jīng)過與該電池并聯(lián)的恒壓負(fù)載模塊，從而達到保護電池不過充，當(dāng)MCU模塊檢測到所有電流都是經(jīng)過恒壓負(fù)載模塊時則判斷均衡結(jié)束。

由以上技術(shù)方案可知，本實用新型通過在電池組上并聯(lián)接入恒壓負(fù)載模塊使每個電池都能充滿電且不過充，讓每塊電池都能發(fā)揮出最大容量，從而使電池組達到充放電均衡和最佳工作狀態(tài)。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統(tǒng)原理圖；

圖2為本實用新型常規(guī)充電狀態(tài)電流流向圖；

圖3為本實用新型部分電池充滿時充電電流流向示意圖；

圖4為本實用新型中電池反接檢測電路示意圖；

圖5為本實用新型中恒流充電電路原理圖；

圖6為本實用新型中主充放電電路示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的一種優(yōu)選實施方式作詳細(xì)的說明。

本實用新型設(shè)備主要是均衡鐵鋰電池組中各組電池，通過充放電達到電壓在一定范圍內(nèi)保持一致。

如圖1所示，電池組充放電均衡設(shè)備包括充放電均衡控制電路1以及串聯(lián)的電池組2，所述充放電均衡控制電路包括MCU模塊11、與該MCU模塊之間信號連接的恒流充電電路13和繼電器組模塊12，以及用于對電池組進行均壓放電的恒壓負(fù)載電路模塊14，所述恒流充電電路用于對電池組進行充電。電池組的每塊電池的正負(fù)極都與充放電均衡控制電路連接。

如圖5所示，所述恒流充電電路包括變壓電路131、整流濾波電路132和恒流源模塊133，其中變壓電路采用工頻變壓器，具有壽命長，過載能力強，電磁干擾小，穩(wěn)定性好的特性，配合后續(xù)整流濾波電路和恒流源模塊電路使用。