一种串联电池的平衡充电装置的制作方法

本实用新型涉及充电装置领域，尤其涉及一种串联电池的平衡充电装置。

背景技术：

工业无人机的动力能源一般由锂聚合物电池提供，这种电池的应用特征是：为了给设备提供足够的电压，锂电池组通常由多节锂电芯串联而成；放电电流非常大，会达到25倍的放电倍率。由于这两个条件，以及电池工艺控制检测手段的不完善和锂电池锂离子本身的化学属性变化，锂离子电池之间容易产生差异，因此每次实行飞行任务都会导致锂电池的各节电池容量不平衡。为此，我们需要对电容量失配的电池组进行均衡，现有技术的均衡手段是通过“分流”需要均衡的电池(电压最高的电池)电流来实现的。“分流”均衡控制电路的思路是：单体电池电压与平均单体电池电压或者限制的电压相比较，控制电路将电池电压高于平均电压的单体电池分流。因此，所有单体电池电压在均衡控制电路的作用下趋向平均电池电压。这种均衡通常是将一个功率晶体管和限流电阻串联后作为分流电路，电池组中的每个电池并联一分流电路来控制均衡过程。在充电过程中导通功率晶体管，将该电池的电流部分分流，从而使它的充电速度比其它电池慢，从而在充电模式下对电池进行均衡。但这种方案的主要问题是：

1、降低电池充电效率，降低设备使用寿命；

2、电池充电时发热严重；

3、平衡能力有限。

技术实现要素：

为了解决现有技术中以分流手段解决电池容量不平衡会降低电池充电效率导致电池严重发热并且平衡能力有限的问题，本实用新型提供一种串联电池的平衡充电装置。

本实用新型提出的串联电池的平衡充电装置包括：多个串联的充电电池，每一充电电池通过一隔离充电模块与供电母线连接，所述隔离充电模块包括：控制电路、采样反馈电路和充电模块，所述控制电路与充电模块之间设有一变压器，所述变压器原边线圈与隔离控制电路相连，所述变压器副边线圈与充电模块相连，所述采样反馈电路采集副边线圈上的电压信号，并将该电压信号反馈给控制电路。

本实用新型对每个串联的充电电池均设置一隔离充电模块，通过隔离充电模块直接将充电电池与供电母线相连，实现对每节电池的隔离独立充电，即每一块充电电池的充电电流值都可以不相同，充电结束后均为饱和电压，全部实现平衡。而且因为控制电路和充电模块之间设置了变压器，可以避免串联电池组之间的影响，使本实用新型的平衡能力更强，无论电池在充电前电量有多大的差异，充饱后都可达到平衡状态。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的原理框图；

图2为图1隔离充电模块的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步进行说明。

如图1所示，本实用新型一实施例：三阶串联电池的平衡充电装置包括：三块串联的充电电池，每一块充电电池与供电母线之间连接一隔离充电模块。

如图2所示，隔离充电模块包括：控制电路、采样反馈电路、充电模块和变压器，变压器原边线圈与隔离控制电路相连，变压器副边线圈与充电模块相连，采样反馈电路采集副边线圈上的电压信号后将该电压信号反馈给控制电路。充电模块的作用是为与之相连的单节电池进行充电；采样反馈电路的作用是检测单节电池的电压，并传输到控制电路；控制电路的作用是比较电压实测值与电压饱和值，进而控制变压器原边线圈端的输入电压；变压器作用是使不同的充电电池相互隔离，在各自需要的电流下进行充电。

当三阶串联电池的平衡充电装置进行充电时，因为每一块充电电池与供电母线之间均连接一设有隔离变压器的充电模块，因此虽然充电电池之间串联，但在充电过程中，充电电流并不相同。开始充电时，各节充电电池的电容量并不均衡，每一隔离充电模块的采样反馈电路收集相应充电电池的电容量状态，向控制电路发送充电电池的电容量状态信息，使得控制电路对充电电流进行相应调整，因此，不同状态的电池充电电流也不相同。调整后的充电电流经过变压器原边线圈，在变压器副边线圈感应出相应大小的电流并传输到充电模块，从而对每节电池进行隔离独立充电，充电结束后都为饱和电压，全部实现平衡。而且因为控制电路和充电模块之间设置了隔离变压器，可以避免串联电池组之间的影响，使本实用新型的平衡能力更强，无论电池在充电前电量有多大的差异，充饱后都可达到平衡状态。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。