[實用新型]串聯電池組智能均衡充電裝置

有效

• 申請號: 201720308970.7
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN206820489U
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 黃采倫;南茂元;王靖;周博文;陳超洋;田勇軍;王安琪
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種串聯電池組智能均衡充電裝置，其特征是：包括電源輸入模塊、充電控制與檢測保護模塊、均衡充電檢測控制模塊、CPU模塊，充電電源經電源輸入模塊、在CPU模塊控制下由充電控制與檢測保護模塊為待充電電池組自動提供充電電流，CPU模塊和均衡充電檢測控制模塊通過實時檢測待充電電池組的每個單體電池電壓以實現對待充電電池組的智能均衡充電。

2.根據權利要求1所述的串聯電池組智能均衡充電裝置，其特征是：所述的電源輸入模塊包括電阻R7、R8與MOS管VT1組成的接入電源極性判斷電路，用于減少接入電源上的噪聲對充電裝置干擾的旁路濾波電容C2、C3、C4，用于減少充電裝置產生噪聲對外接電源干擾的退耦濾波電容C1，電阻R9~R13、電容C10與運放IC1A組成接入電源電壓檢測電路并輸出ADin0到CPU模塊，電阻R1~R6、電容C6~C9、二極管D1、電感L1與集成電路IC2組成一個降壓型穩壓電路用以輸出后續邏輯控制電路的VDD電壓。

3.根據權利要求1所述的串聯電池組智能均衡充電裝置，其特征是：所述的充電控制與檢測保護模塊包括由MOS管VT2~VT3、二極管D2~D3、電阻R27~R30、電容C11~C12與電感L2組成的Buck-Boost主電路，由三極管管VT5~VT11、電阻R14~R26、運放IC1C與IC1D組成的Buck-Boost控制電路，由電阻R31~R33、電容C13~C14與運放IC3C組成的充電電壓檢測電路，由電阻R42~R47、電容C19~C20與運放IC3A組成的充電電流檢測電路，由電阻R34~R41、電容C15~C18、三極管管VT12、MOS管VT4與運放IC3D組成的電池組接入檢測與保護電路；Buck-Boost控制電路在CPU模塊輸出控制信號PWM1、PWM2、KZXH1的控制下通過Buck-Boost主電路為待充電電池組自動提供充電電流，并由充電電壓檢測電路、充電電流檢測電路實時向CPU模塊反饋充電電壓信號Adin1、充電電流信號Adin2，電池組充電回路僅在待充電電池組接入且極性正確時導通并可由CPU模塊控制信號KZXH2控制其導通與關斷。

4.根據權利要求1所述的串聯電池組智能均衡充電裝置，其特征是：所述的均衡充電檢測控制模塊包括由電阻R48~R67、電容C21~C24與運放IC4組成的四通道單體電池端電壓檢測電路，由電阻R68~R75、MOS管VTA1~4和MOS管VTB1~4、電容C25組成的單體電池電壓均衡切換電路，由電阻R76~R83、光電隔離驅動器IC5~ IC6與譯碼器IC7組成的均衡切換控制電路；每個均衡充電檢測控制模塊可實現4個單體電池的電壓均衡，多個均衡充電檢測控制模塊之間可級聯以實現更多單體電池的應用；均衡充電檢測控制模塊的充電電源正極PWRin+、邏輯電路工作電壓VDD、參考地GND與電源輸入模塊連接，4個單體電池連接端子BAT0、BAT1、BAT2、BAT3、BAT4連接到待充電池組各單體電池的端點，4個單體電池的兩端檢測電壓BATin1、BATin2、BATin3、BATin4連接到CPU模塊的A/D轉換器輸入端，3個均衡切換控制信號KZM0、KZM1、KZM2連接到CPU模塊的邏輯輸出端；級聯時，各個均衡充電檢測控制模塊的充電電源正極PWRin+、邏輯電路工作電壓VDD、參考地GND并聯，后一個電路的電池連接端子BAT0與前一個電路的電池連接端子BAT4并聯，各個均衡充電檢測控制模塊的4個單體電池的兩端檢測電壓BATin1、BATin2、BATin3、BATin4和3個均衡切換控制信號KZM0、KZM1、KZM2分別連接到CPU模塊的A/D轉換器輸入端和邏輯輸出端；均衡充電檢測控制模塊通過實時檢測待充電電池組的多個單體電池兩端電壓BATin0～BATinn連接到CPU模塊的A/D轉換器輸入端，CPU模塊根據各單體電池的實時端電壓進行智能決策并經邏輯輸出端輸出多個控制碼KZM0～KZMk控制均衡充電檢測控制模塊的工作以實現對待充電電池組的智能均衡充電。

5.根據權利要求1所述的串聯電池組智能均衡充電裝置，其特征是：所述的CPU模塊包括CPU、時鐘與復位電路、ADC電路、輸出鎖存電路、PWM電路、LCD或LED顯示電路、按鍵電路，ADC電路在CPU的控制下采集充電控制與檢測保護模塊、均衡充電檢測控制模塊的檢測信號，由CPU智能決策后經輸出鎖存電路、PWM電路輸出控制信號到充電控制與檢測保護模塊、均衡充電檢測控制模塊以實現整個充電過程的智能化，時鐘與復位電路用于給CPU提供時鐘源和復位信號，LCD或LED顯示電路用于顯示充電狀態、參數或曲線，按鍵電路用于設置、查閱或修改待充電池組的參數。