一种新型多串锂电池四段恒压电流主动控制充电系统的制作方法

本实用新型属于电池技术领域，具体是指一种新型多串锂电池四段恒压电流主动控制充电系统。

背景技术：

目前多串锂电池的充电模式是简单套用单节电芯的恒流恒压模式，简单对多串电池组的充电器的充电电压设置为单体电芯最高电压*串数，是一段恒流恒压模式，并且恒压模式减小充电电流是被动情况下，只在电池组中各节电芯平衡情况下才可能有电流被动减小，在多串电池状态下，要实现恒流恒压模式充电，需要多串电芯做到绝对平衡，这个是行业正在纠结不能解决的问题，即使开始平衡，到后期老化过程中电池也是越来越不平衡了，多串锂电池的充电依旧无法进入恒压状态，从而导致锂电池只有恒流充电容量，但是对于一个电池如果没有恒压充电容量，对于电池组容量损失就是很大，一般可以达到5％甚至15％，铁电由于铁电芯一致性不是很好，充电末端曲线非常陡，电压变化很大很快，在最好的配组情况下基本只有大致20％(非常好新电芯非常严格标准)基本可以进入恒压状态，绝大多数根本无法达到恒流恒压状态，这样就出现电芯容量并没有下降，成组电池容量却衰减很多，这个衰减不是由于电芯容量损失，只是由于充电不良的充电模式不对，为了保证电池组容量一般都是保证一串电芯中单体电芯最低容量远远大于成组输出保证容量，不然无法保证容量输出承诺。

技术实现要素：

为了解决上述难题，本实用新型提供了一种根据充电曲线特点并将其分为几段充电主动控制充电电流，对电池组以最小充电电流达到最高电压实现最大的充电容量，同时有利于电池组的均衡控制效果，完美的做到了对电池组中每节电芯都充满电，最大化利用了电芯同时增加了电芯寿命的新型多串锂电池四段恒压电流主动控制充电系统。

为了实现上述功能，本实用新型采取的技术方案如下：一种新型多串锂电池四段恒压电流主动控制充电系统，包括emi滤波器、ac-dc-dc电压变换模块、输出滤波模块、过压欠压保护模块、隔离驱动保护模块、mcu微控制器充电模糊控制模块、隔离处理模块、电压电流检测模块、保护检测模块、通信模块、温度检测模块和充电状态显示模块，所述过压欠压保护模块、隔离驱动保护模块、充电状态显示模块和隔离处理模块与mcu微控制器充电模糊控制模块相连，所述emi滤波器与ac-dc-dc电压变换模块相连，所述emi滤波器与过压欠压保护模块相连，所述ac-dc-dc电压变换模块与隔离驱动保护模块相连，所述输出滤波模块与ac-dc-dc电压变换模块相连，所述电压电流检测模块、保护检测模块、通信模块、温度检测模块与隔离处理模块相连，mcu微控制器充电模糊控制模块，将模糊理论引入充电设备控制器内，采用模糊控制充电方式达到均衡充电效果，emi滤波器不仅能够抑制交流电网中的高频干扰对设备的影响，同时还能抑制设备(尤其是高频开关电源)对交流电网的干扰，ac-dc-dc电压变换模块通过两级变换器实现交直流变换，既能实现功率双向变换，又能实现输入、输出端之间的电气隔离，所述充电状态显示模块显示充电状态。

进一步地，所述电压电流检测模块、保护检测模块、通信模块和温度检测模块为并联连接。

本实用新型采取上述结构取得有益效果如下：本实用新型提供的一种新型多串锂电池四段恒压电流主动控制充电系统，通过模式改变，极大的改变老化多次后的4.2伏锂电构成的电池组或者配组不太好的电池组和3.65伏铁电构成的电池组的充电效果，直接提升电池组容量和循环寿命，并且更有利于电池平衡，进一步提高了安全性能，通过工作性能的提高，降低了制作成本、能量损耗，提高了稳定性，使得操作、控制、使用更加简便。

附图说明

图1为本实用新型一种新型多串锂电池四段恒压电流主动控制充电系统的模块连接结构示意图；

其中，1、emi滤波器，2、ac-dc-dc电压变换模块，3、输出滤波模块，4、过压欠压保护模块，5、隔离驱动保护模块，6、mcu微控制器充电模糊控制模块，7、隔离处理模块，8、电压电流检测模块，9、保护检测模块，10、通信模块，11、温度检测模块，12、充电状态显示模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所述，本实用新型一种新型多串锂电池四段恒压电流主动控制充电系统，包括emi滤波器1、ac-dc-dc电压变换模块2、输出滤波模块3、过压欠压保护模块4、隔离驱动保护模块5、mcu微控制器充电模糊控制模块6、隔离处理模块7、电压电流检测模块8、保护检测模块9、通信模块10、温度检测模块11和充电状态显示模块12，所述过压欠压保护模块4、隔离驱动保护模块5、充电状态显示模块12和隔离处理模块7与mcu微控制器充电模糊控制模块6相连，所述emi滤波器1与ac-dc-dc电压变换模块2相连，所述emi滤波器1与过压欠压保护模块4相连，所述ac-dc-dc电压变换模块2与隔离驱动保护模块5相连，所述输出滤波模块3与ac-dc-dc电压变换模块2相连，所述电压电流检测模块8、保护检测模块9、通信模块10、温度检测模块11与隔离处理模块7相连。

所述电压电流检测模块8、保护检测模块9、通信模块10和温度检测模块11为并联连接。

具体使用时，进入充电模式时，第一段是在电芯的第一级恒压点，铁电电压设3.43*n电流设置最大电流，三元电池设4.165*n，第二段恒压点铁电设3.45*n，电流设置比第一段电流小，三元电池设4.175*n，第三段铁电设3.5*n，电流设置更小三元电池设4.185*n，第四段铁电恒压设置3.6*n，三元电池设4.195*n，最后设置最小电流，每段电压段恒流电流都是比上一段小，由于分段后恒压电压降低后就有利于不平衡电池进入小电流充电状态，而不会轻易进入电池保护，下一段再降低电流，直到最后以小电流充电结束，保证电池充最满。为保证充电中遇到特别不平衡的电池在充电开始阶段出现了过压欠压保护模块4，为了实现后续充电。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种新型多串锂电池四段恒压电流主动控制充电系统，其特征在于：包括emi滤波器、ac-dc-dc电压变换模块、输出滤波模块、过压欠压保护模块、隔离驱动保护模块、mcu微控制器充电模糊控制模块、隔离处理模块、电压电流检测模块、保护检测模块、通信模块、温度检测模块和充电状态显示模块，所述过压欠压保护模块、隔离驱动保护模块、充电状态显示模块和隔离处理模块与mcu微控制器充电模糊控制模块相连，所述emi滤波器与ac-dc-dc电压变换模块相连，所述emi滤波器与过压欠压保护模块相连，所述ac-dc-dc电压变换模块与隔离驱动保护模块相连，所述输出滤波模块与ac-dc-dc电压变换模块相连，所述电压电流检测模块、保护检测模块、通信模块、温度检测模块与隔离处理模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种新型多串锂电池四段恒压电流主动控制充电系统，其特征在于：所述电压电流检测模块、保护检测模块、通信模块和温度检测模块为并联连接。

技术总结
本实用新型公开了一种新型多串锂电池四段恒压电流主动控制充电系统，包括EMI滤波器、AC‑DC‑DC电压变换模块、输出滤波模块、过压欠压保护模块、隔离驱动保护模块、MCU微控制器充电模糊控制模块和隔离处理模块，所述过压欠压保护模块、隔离驱动保护模块和隔离处理模块与MCU微控制器充电模糊控制模块相连，所述EMI滤波器与AC‑DC‑DC电压变换模块和过压欠压保护模块相连。本实用新型属于电池技术领域，具体是指一种根据充电曲线特点并将其分为几段充电主动控制充电电流，对电池组以最小充电电流达到最高电压实现最大的充电容量的新型多串锂电池四段恒压电流主动控制充电系统。

技术研发人员：颜士光
受保护的技术使用者：深圳市泰格达电子科技有限公司
技术研发日：2020.09.07
技术公布日：2021.05.04