所有电池充满电。
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例的原理示意图。
[0017]图2为本发明副充电器输出电压电流特性示意图。
[0018]图3为本发明电流换路器结构示意图。
[0019]图中:1.主充电器，2.增量电流发生器，3.若干只电流换路器，4.若干只待充电池，5.电流换路器控制电路。Ubat是单体电池最高充电电压，Ic是设定的单体电池辅助充电电流。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本发明做进一步的说明。参见图1，本发明设有主充电器1、增量电流发生器2，若干只电流换路器3，若干只待充电电池4，电流换路器控制电路5。若干只电流换路器3分接为A、B两串，A、B两串对应的电流换路器同步动作，在结构上，对应的电流换路器可以是同一个部件的两个同步单元，也可以是两个不同部件组成一个同步结构。
[0021]主充电器I 一般情况下独立于其他部分，它的实质是一个恒流源，就是通常说的充电器。主充电器通过接头与待充电池组4头尾相连，形成主充电回路对待充电池组进行充电。
[0022]增量电流发生器2是一种恒流电流发生器，它为待充电电池提供增量充电电流，充电过程中当电池电压达到电池最高充电电压时转为恒压充电方式。增量电流发生器的负极连接A串电流换路器的第一个电流换路器的固定触点3-1，第一个电流换路器的常断动触点3-3连接第一个待充电池的负极(亦是第二个待充电池的正极，后文同)，第一个电流换路器的常通动触点3-2连接第二个电流换路器的固定触点3-1。第二个电流换路器的常断动触点3-3连接第二个待充电电池的负极，第二个电流换路器的常通动触点3-2连接第三个电流换路器的固定触点3-1，以此类推。增量电流发生器的正极连接B串电流换路器的第一个电流换路器的固定触点3-1，第一个电流换路器的常断动触点3-3连接第一个待充电池的正极，第一个电流换路器的常通动触点3-2连接第二个电流换路器的固定触点3-1。第二个电流换路器的常断动触点3-3连接第一个待充电电池的负极(亦是第二个待充电池的正极，后文同)，第二个电流换路器的常通动触点3-2连接第三个电流换路器的固定触点3-1，以此类推。
[0023]A串电流换路器和B串电流换路器中相对应的电流换路器是同步动作的，电流换路器的连接方法具有如下特点:1、没有动作的情况下，所有待充电的电池都不能和增量电流发生器连接；2、电流换路器每次动作，只能选通一个电池与增量电流发生器连接；3、如果发生错误，同时有多个电流换向器动作，则只有离增量电流发生器最近的那个电池能和增量电流发生器连接，其它电池都无法连接上且电池间也不会出现短路情况。
[0024]在充电过程中，主充电器对待充电池进行主充电，对以串联形式连接的待充电池组进行充电。同时电流换路器控制电路5执行总体调度，根据电压测量单元(由于此技术属于公知技术，图1中没有标示出来)测得的每一个单体电池电压进行分析，确定出充电慢的单体电池，指挥与该电池对应的电流换路器动作，使之与增量电流发生器连接上，进行补充充电，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，以此保证所有单体电池能够同时充满电。当电池中有一个或者几个电池充满电，达到最高充电电压后，电流环路控制器关断主充电器，主充电回路停止工作，这时只剩下增量电流发生器继续工作，对电压最低的电池进行充电，直至所有电池都充满电。作为特殊工作状态，本发明可在缺主充电器的情况下工作。在缺主充电器的情况下，增量电流发生器寻找到电压最低的单体电池并对其充电充电，一直到所有电池完成充电。由于增量电流发生器的电压-电流特性，其最高充电电压为Ubat，不会使单体电池出现电压过充的情况。在缺主充电器的情况下，依然可以实现各个电池的均衡充电。
【主权项】
1.一种增量式均衡充电的电池组充电装置，其特征在于包括:主充电器、增量电流发生器、若干个电流换路器、若干个串联连接的待充电池、电流换路器控制电路几个部分；待充电电池连接成串联形式，与主充电器连接，构成主充电回路；若干个电流换路器分为A、B上下两串串联连接的两组，其中每一个电流换路器对应一个待充电池，每一个待充电池对应A、B两组电流换路器串中各一个电流换路器，A组电流换路器的常断动触点连接对应电池负端，常通动触点连接到下一个电流换路器的固定触点，B组电流换路器的常断动触点连接对应电池正端，常通动触点连接到下一个电流换路器的固定触点；增量电流发生器负极连接到A组电流换路器的第一个电流换路器的固定触点，增量电流发生器正极连接到B组电流换路器第一个电流换路器的固定触点，构成增量充电回路；电流换路器控制电路连接到每一个电流换路器，通过逻辑运算，控制电流换路器的固定触点是连接到常断动触点还是常通动触点。
2.根据权利要求书I所述的一种增量式均衡充电的电池组充电装置，其特征在于:所述电流换路器由固定触点、常断动触点、常通动触点构成，固定触点与常断动触点、常通动触点之间由开关连接；未受驱动情况下，固定触点与常通动触点连接，与常断动触点开断；驱动情况下固定触点与常断动触点连接，与常通动触点开断；所述开关可由继电器、晶体管、场效应管、IGBT管等开关元件构成。
3.根据权利要求书I所述的一种增量式均衡充电的电池组充电装置，其特征在于:所述增量电流发生器具有恒流恒压特性，当待充电电池电压小于电池最高充电电压Ubat之前，增量电流发生器为恒流输出模式，以设定的恒定电流向待充电电池充电；当待充电电池电压大于电池最高充电电压Ubat之后，增量电流发生器为恒压输出模式，不再向待充电电池提供恒定电流，充电方式改为涓流恒压充电。
4.跟据权利要求书I或2或3所述的一种增量式均衡充电的电池组充电装置，其特征在于:所述若干个电流换路器分为A、B两组，每一组电流换路器以串联形式首位相连，A组第一个电流换路器与B组第一个电流换路器构成一对，A组第二个电流换路器与B组第二个电流换路器构成一对，以此类推，每一对电流换路器同步工作；八组电流换路器的连接方法为:增量电流发生器的负极连接A串电流换路器的第一个电流换路器的固定触点，第一个电流换路器的常断动触点连接第一个待充电池的负极，第一个电流换路器的常通动触点连接第二个电流换路器的固定触点，第二个电流换路器的常断动触点连接第二个待充电电池的负极，第二个电流换路器的常通动触点连接第三个电流换路器的固定触点，以此类推；B组电流换路器的连接方法为:增量电流发生器的正极连接B串电流换路器的第一个电流换路器的固定触点，第一个电流换路器的常断动触点连接第一个待充电池的正极，第一个电流换路器的常通动触点连接第二个电流换路器的固定触点，第二个电流换路器的常断动触点连接第二个待充电电池的正极，第二个电流换路器的常通动触点连接第三个电流换路器的固定触点，以此类推。
5.根据权利要求书I所述的一种增量式均衡充电的电池组充电装置，其特征在于:所述电流换路器控制电路为程序控制电路，根据待各个待充电池电压大小的情况决驱动那一对电流换路器对动作，确保将增量电流发生器连接到电池电压最低的那个电池上。
6.跟据权利要求书I所述的一种增量式均衡充电的电池组充电装置，其特征在于:所述A、B两组电流换路器的连接方法在任何情况下都能保证只有一个电池能与增量电流发生器接通，构成增量充电回路，各电池之间不会发生短路情况。
【专利摘要】本实用新型公开了一种增量式均衡充电的电池组充电装置，与目前大多采用的均衡充电方法不同。本实用新型一种增量式均衡充电的电池组充电装置其均衡充电原理是：在主充电回路正常充电的同时，巡检各个单体电池，寻找到充电最少的那一个电池，对它进行增量充电，提高它的充电速度以实现各个单体电池的均衡充电。这种充电方法避免了能量消耗型均衡充电法造成电能的无谓浪费以及能量转移型均衡充电电路复杂控制困难的问题。为了克服能量补充型选通开关阵列存在错误导通造成短路事故的难题，本实用新型采用了电流换路器结构进行增量辅充电流切换，保证了在各种情况下只有一个电池被选中连接到增量电流发生器，不会发生电池间短路的问题。为了更好地对电池进行辅助增量充电，本实用新型采用了辅助电流源取代目前使用的电压源辅充电源。
【IPC分类】H02J7-00
【公开号】CN204481500
【申请号】CN201520030494
【发明人】陈林
【申请人】陈林
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年1月16日