专利名称：锂离子电池组均衡充电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电池充电装置，尤其是涉及一种锂离子电池组均衡充电装置。
背景技术：
锂离子电池具有比能量大、体积小、无污染等优点，是电子设备的理想电源，目前已被广泛应用于能源、通讯、国防、海事等诸多重要领域。在实际应用中 通常将多个单体锂离子电池经串联或者并联后构成电池组来使用。由于制造工艺等原因，电池组中各单体电池之间存在不一致性。连续的充放电循环导致的差异，也会使某些单体电池的容量加速衰减。而串联电池组的容量是由单体电池的最小容量决定的，因此这些差异将使电池组的使用寿命缩短。为了减小不平衡性对锂电池组的影响，在充电过程中，要使用均衡电路。目前，对于锂电池组进行均衡管理的方案主要有2种，能耗型和回馈型。能耗型是指给各个单体电池提供并联支路，将电压过高的单体电池通过分流转移电能达到均衡目的。回馈型是指通过能量转换器将单体之间的偏差能量馈送回电池组或电池组中的某些单体。能耗型的均衡充电方法的缺点在于无谓的能耗，不利于提高电池充电效率，而且发热严重。回馈型的均衡充电方法在实际应用时，由于能量在电池间搬移需要使用到许多开关元件和储能元件，电路复杂，控制困难，目前主要停留在理论研究上，未见实用方案报道。目前用在电动汽车、电动摩托车上的大容量动力二次电池的充电，都还未能有均衡充电的措施，这对电池的使用寿命是有影响的。因此，给出种实用的大容量电池均衡充电的解决方案是必要的。
发明内容本实用新型的目的是为了解决串联电池组充电不均衡导致电池组有效容量小、使用寿命缩短等问题，提供一种可实现串联电池组均衡充电，可避免能耗型均衡充电的电能的无谓浪费以及回馈型电路复杂控制困难等问题的锂离子电池组均衡充电装置。本实用新型设有充电器、电池电压测量电路、程序控制器、数据存储模块、状态指示模块；所述充电器并接于待充电的锂离子电池组的单体电池，所述电池电压测量电路并接于待充电的锂离子电池组的单体电池，所述待充电的锂离子电池组的各单体电池串联，所述电池电压测量电路的输出端接程序控制器和数据存储模块的输入端，程序控制器和数据存储模块的输出端接状态指示模块的输入端。所述充电器是一种先恒流后恒压充电电路，每一个单体电池对应一个充电器，它为待充电池组提供充电电流。所述电池电压测量电路用于采集每一个单体电池的电压。所述程序控制器和数据存储模块执行整个充电装置的各种程序控制并存储相应的数据。所述状态指示模块用于指示每个单体电池的充电状态。[0010]所述程序控制器可采用CPU。使用时，本实用新型对待充电的锂离子电池组的每个单体电池进行独立充电，同时对每个单体电池进行电压采样以得到每个单体电池的实际电压值。对达到充电截止电压的单体电池，利用程序控制器控制充电器停止对其充电，并记录充电所用时间，存储在数据存储模块中。程序控制器根据存储模块中的每个单体电池的充电时间，改变充电器的恒流充电电流強度，缩短了电池组的充电时间。采用本实用新型提供的用于串联电池组的均衡充电装置，解决了串联电池组充电不均衡的问题，完全实现了串联电池组的电压均衡，有效地提高了电池组的容量和寿命，并且能有效的缩短电池组的充电时间。
图I为本实用新型实施例的结构组成示意图。在图I中，各标记为1.充电器， 2.电池电压测量电路，3.程序控制器与数据存储模块，4.状态指示模块，5.待充电的锂离子电池组。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进ー步说明。參见图1，本实用新型实施例设有充电器I、电池电压测量电路2、程序控制器与数据存储模块3和状态指示模块4 ;所述充电器I并接于待充电的锂离子电池组5的各単体电池，所述电池电压测量电路2并接于待充电的锂离子电池组5的各单体电池上，所述待充电的锂离子电池组5的各单体电池串联，所述电池电压测量电路2的输出端接程序控制器与数据存储模块3的输入端，程序控制器与数据存储模块3的输出端接状态指示模块4的输入端。所述充电器I是ー种先恒流后恒压充电电路，每ー个单体电池对应ー个充电器，它为待充电池组提供充电电流。所述电池电压测量电路2用于采集每ー个単体电池的电压。所述程序控制器与数据存储模块3执行整个充电装置的各种程序控制并存储相应的数据。所述状态指示模块4用于指示每个单体电池的充电状态。所述程序控制器可采用CPU。若干只充电器I对应连接在相应的单体电池两端，用于在程序控制器与数据存储模块3的控制下对相应的待充电池进行充电。充电器是ー个先恒流、后恒压的充电单元，满足锂离子电池的充电要求。充电时，当单体电池电压还未充到其最高充电电压时，充电器表现为恒流源为充电回路提供恒定的充电电流。当单体电池电压已经充到其最高充电电压时，充电器表现为恒压源，充电电流为0，不再为充电回路提供电流。若干只电池电压测量电路2对应连接在相应的单体电池两端，用于采集该单体电池的电压。程序控制器(CPU)与数据存储模块3执行总体调度与数据存储，在充电过程中，对电池电压测量电路2测得的每ー个单体电池电压进行分析，对达到充电截止电压的单体电池，利用程序控制器控制充电器停止对其充电，并记录充电所用时间，存储在数据存储模块中。程序控制器根据存储模块中的每个单体电池的充电时间，判断出充电慢的单体电池，在一定范围内増大充电慢的单体电池对应的充电器的恒流充电电流強度，让充电慢的单体电池充电速度加快，赶上充电快的单体电池，缩短了电池组的充电时间。状态指示模块4用于指示每个单体电池的充电状态。根据状态指示模块可以方便 的读取每个单体电池的充电状态和充电时间。对于充电时间远大于其他单体电池的个别电池，在允许更换的情况下，可以更换个别电池，以提高电池组的容量和寿命。
权利要求1.锂离子电池组均衡充电装置，其特征在于设有充电器、电池电压测量电路、程序控制器、数据存储模块、状态指示模块；所述充电器并接于待充电的锂离子电池组的单体电池，所述电池电压测量电路并接于待充电的锂离子电池组的单体电池，所述待充电的锂离子电池组的各单体电池串联，所述电池电压测量电路的输出端接程序控制器和数据存储模块的输入端，程序控制器和数据存储模块的输出端接状态指示模块的输入端。
专利摘要锂离子电池组均衡充电装置，涉及一种电池充电装置。提供一种可实现串联电池组均衡充电，可避免能耗型均衡充电的电能的无谓浪费以及回馈型电路复杂控制困难等问题的锂离子电池组均衡充电装置。设有充电器、电池电压测量电路、程序控制器、数据存储模块、状态指示模块；所述充电器并接于待充电的锂离子电池组的单体电池，所述电池电压测量电路并接于待充电的锂离子电池组的单体电池，所述待充电的锂离子电池组的各单体电池串联，所述电池电压测量电路的输出端接程序控制器和数据存储模块的输入端，程序控制器和数据存储模块的输出端接状态指示模块的输入端。
文档编号H02J7/00GK202474959SQ20122009450
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者严泳兴, 张志 , 胡博文, 陈文芗 申请人:厦门大学