专利名称：铅酸蓄电池组充放电智能管理模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铅酸蓄电池控制技术领域，尤其涉及ー种铅酸蓄电池组充放电智能管理模块。
背景技术：
目前的铅酸蓄电池，由于使用不当，往往会造成电池寿命达不到预期要求，主要因素有(I)放电深度，即使用过程中放电到何程度时停止放电，当放电终止控制电路发生控制点偏移或故障，不能有效控制放电时，会使电池过度放电，严重影响到电池的使用寿 命。(2)放电电流密度的影响，正常的放电电流应在该电池允许的最大放电电流范围内，如果放电电流超过该电池允许的最大放电电流，会加快电池正极ニ氧化铅的松散脱落，从而影响到电池的使用寿命。(3)过充电程度影响，当充电器的充电电压偏高，电池在过充电时，有大量气体析出，这时正极板活性物质遭受气体的冲击，这种冲击会促进活性物质脱落；此外，正极板栅合金也遭受严重的阳极氧化而腐蚀；另ー方面，当超过一定压カ时，气体会释放，电池的失水也会増加；还有过充电会使电池内部温度升高，会造成电池的热失控失效，所以电池过充电时，也会使电池使用期限缩短。(4)温度的影响，电池寿命在一定温度范围内随温度升高而增加，是因为容量随温度升高而增加。如果放电容量不变，则在温度升高时其放电深度降低，固寿命延长。但当高于50°C则因负极硫化容量损失而降低了寿命。(5)硫酸浓度的影响，酸密度的增加，电池的自放电会增加，板栅的腐蚀也加速，カロ快了ニ氧化铅的松散脱落，随着蓄电池中使用酸密度的増加，循环寿命下降。过充电造成的失水，也会使电池的酸密度的增加。
发明内容本实用新型提供了ー种铅酸蓄电池组充放电智能管理模块，以解决传统蓄电池组由于过充电、过放电、単体电池不均衡导致蓄电池寿命较低的问题。ー种铅酸蓄电池组充放电智能管理模块，包括降压供电单元，给主控芯片供电；温度检测单元，检测单体电池的温度，输出温度信号；电压检测单元，检测单个单体电池的电压，输出电压信号；単体控制单元，对单个単体电池进行充电控制；主控芯片，接收温度信号和电压信号，输出控制信号给单体控制单元，对单体电池进行充电控制，同时对电池组整体充放电进行控制。该管理模板还包括与主控芯片连接的信号接收单元。[0016]所述的单体控制单元由MOS管和电阻组成，MOS管的栅极连接主控芯片的信号输出端，漏极连接电阻。所述的温度检测单元包括相串联的热敏电阻和限流分压电阻，热敏电阻接地，限流分压电阻连接降压供电単元，热敏电阻和限流分压电阻的串联结点连接主控芯片。所述的电压检测単元由两个分压电阻组成，两者的联结点与主控芯片连接，其中ー个分压电阻接地。本实用新型管理模块可以通过检测电池和环境温度，对充电电压进行修正，同时通过单体控制单元对单个电池进行充电控制，可以消除单体电池间差异，另外通过对电池组整体进行充放电控制，可以避免过充和过放，对提高电池寿命具有重要作用。
图I为本实用新型管理模板的结构示意图；图2为本实用新型降压供电単元的结构示意图；图3为本实用新型温度检测单元的结构示意图；图4为本实用新型单体控制单元的结构示意图；图5为本实用新型电压检测电路的结构示意图；图6为本实用新型主控制芯片的结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，ー种铅酸蓄电池组充放电智能管理模块，包括降压供电単元I、温度检测单元2、単体控制单元3、电压检测单元4和主控芯片5。如图2所示，降压供电単元I主要包括DC/DC变压器101，DC/DC变压器101的两个输入端连接电池组连接的正负极，输出端ー个接地，ー个为工作电源VCC，连接主控芯片5和温度检测单元2。如图3所示，温度检测单元包括串联的热敏电阻RT和电阻R，其中电阻R连接工作电源VCC，热敏电阻RT接地，两者的连接结点连接主控芯片5的信号输入端。本实施例电池组包括六个单体电池，如图4所示，管理模块包括六个单体控制单元，由电阻RPf RP6、NMOS管MPf MP6组成，NMOS管的源极连接ニ极管正极，漏极连接ニ极管负极，栅极连接主控芯片4。本实施例中有六个电压检测单元4，如图4所示，由分压电阻Rf R12组成，单个电压检测単元由两个分压电阻组成，串联结点与主控芯片5连接，其中ー个分压电阻接地。主控芯片5还有ー个控制信号输出端control,主要用于控制开关K的断开和闭合。该管理模块的工作原理如下管理模块与电池连接后，降压供电単元I给主控芯片5，主控芯片5通过温度检测单元2和电压检测单元4检测电池温度和各个单体电池的电压值，如电压在正常范围内，开关K闭合，进行充放电。在充电过程中，随着单体电池电压的上升，各单体电池的电压会出现差异，当电压差达到一定值时，通过单体控制单元3控制单个单体电池的充电，如该单体电池电压过大，则使其充电电流减小，电压上升速率降低，直至所有単体电池电压趋于一致。当温度出现波动，主控芯片根据温度參数(大约3mV/°C )对充电电压进行补偿修正。[0033]当充电电压达到上限值或放电电压达到下限值时，主控芯片5控制开关K断开，停 止充电或放电，避免过充或过放。
权利要求1.ー种铅酸蓄电池组充放电智能管理模块，其特征在于，包括 降压供电単元，给主控芯片供电； 温度检测单元，检测单体电池的温度，输出温度信号； 电压检测单元，检测单个单体电池的电压，输出电压信号； 単体控制单元，对单个単体电池进行充电控制； 主控芯片，接收温度信号和电压信号，输出控制信号给单体控制单元，对单体电池进行充电控制，同时对电池组整体充放电进行控制。
2.根据权利要求I所述的铅酸蓄电池组充放电智能管理模块，其特征在于，包括与主控芯片连接的信号接收单元。
3.根据权利要求I所述的铅酸蓄电池组充放电智能管理模块，其特征在于，所述的单体控制单元由MOS管和电阻组成，MOS管的栅极连接主控芯片的信号输出端，漏极连接电阻。
4.根据权利要求I所述的铅酸蓄电池组充放电智能管理模块，其特征在于，所述的温度检测单元包括串联的热敏电阻和限流分压电阻，热敏电阻接地，限流分压电阻连接降压供电单元，热敏电阻和限流分压电阻的串联结点连接主控芯片。
5.根据权利要求I所述的铅酸蓄电池组充放电智能管理模块，其特征在于，所述的电压检测単元由两个分压电阻组成，两者的联结点与主控芯片连接，其中ー个分压电阻接地。
专利摘要本实用新型公开了一种铅酸蓄电池组充放电智能管理模块，包括给主控芯片供电的降压供电单元；检测单体电池的温度，输出温度信号的温度检测单元；检测单个单体电池的电压，输出电压信号的电压检测单元；对单个单体电池进行充电控制的单体控制单元；接收温度信号和电压信号，输出控制信号给单体控制单元，对单体电池进行充电控制，同时对电池组整体充放电进行控制的主控芯片。本实用新型管理模块可以通过检测电池和环境温度，对充电电压进行修正，同时通过单体控制单元对单个电池进行充电控制，可以消除单体电池间差异，另外通过对电池组整体进行充放电控制，可以避免过充和过放，对提高电池寿命具有重要作用。
文档编号H02J7/00GK202405819SQ201120553669
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者严永明, 刘建波, 张天任 申请人:浙江天能能源科技有限公司