专利名称：一种用于充电电池的均衡充电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及充电电池的充电电路，尤其涉及一种用于动力锂离子电池的均衡 充电系统。
背景技术：
在使用动力充电电池时，一般需要将若干节锂离子充电电池串联起来，使其输出 所需要的足够大的电压；目前市场上已存在多种对动力充电电池进行充电的锂离子充电 器，但这些充电器都没有均衡功能，很容易出现充坏、充爆电池的现象，很难确保对锂离子 充电电池中的任一串电池不过充且又确保充满。对锂离子电池进行充电保护这一环节还存 在很大的缺陷。
实用新型内容针对上述现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于充电电池的均 衡充电系统，其能够确保对锂离子充电电池中的任一串电池不过充且又确保充满。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于充电电池的均衡充电系统，其 包括充电电路，用于对由多节单体电池串联而成的电池组进行充电，还包括与所述充电电 路连接的均衡模块，该均衡模块包括电压采集运算单元，用于采集所述电池组中每节单体电池的电压值，并判断各节 单体电池的电压值是否超过预设的阈值，当采集到第一单体电池的电压值超过预设的阈值 时，输出第一控制信号至均衡放电开启单元，并输出第二控制信号至限流单元；均衡放电开启单元，用于根据所述第一控制信号控制所述充电电路停止对所述第 一单体电池充电；限流单元，用于根据所述第二控制信号控制所述充电电路的充电电流值降低到预 设的均衡电流值。具体地，所述充电电路包括输入滤波整流单元、直流电变换单元、输出滤波整流 单元、脉宽调制单元；所述输入滤波整流单元将输入的220V市电输出为300V直流电，经过 所述直流电变换单元变换为高频交流电，再经过所述输出整流滤波单元得到一定的充电电 流，所述脉宽调制单元从输出滤波整流单元取得反馈信号，控制所述直流电变换单元，使所 述输出滤波整流单元输出稳定的直流充电电流。更具体地，所述均衡模块中的限流单元与所述充电电路中的脉宽调制单元相连， 限流单元根据所述第二控制信号控制所述脉宽调制单元，使得所述输出滤波整流单元输出 的直流充电电流值降低到预设的均衡电流值。由于本实用新型利用电压采集运算单元采集各节单体电池在充电过程中的当前 电压，当采集到其中一节单体电池充满时，即停止对该节电池继续充电，同时控制其他单体 电池的充电电流降低到一定值，从而确保了各节单体电池都不会过充，保证了整体电池的
一致性，安全性。
附图1为本实用新型一种用于充电电池的均衡充电系统在一种实施方式中的结 构图；附图2为本实用新型一种用于充电电池的均衡充电系统在一种实施方式中的结 构示意图。
具体实施方式
参考图1，本实用新型的一种用于充电电池的均衡充电系统，用于对由多节单体电 池串联而成的电池组1进行均衡充电；其包括充电电路2，该充电电路2具体包括输入滤 波整流单元21、直流电变换单元22、输出滤波整流单元23、PWM脉宽调制单元24 ；所述输入 滤波整流单元21将输入的220V市电输出为300V直流电，经过所述直流电变换单元22变 换为高频交流电，再经过所述输出整流滤波单元23得到一定的充电电流，所述PWM脉宽调 制单元24从输出滤波整流单元23取得反馈信号，控制所述直流电变换单元22，使所述输出 滤波整流单元23输出稳定的直流充电电流给充电电池组1中的各节单体电池。本实用新型的均衡充电系统还包括与上述充电电路2连接的均衡模块3，该均衡 模块3包括电压采集运算单元31、均衡放电开启单元32、限流单元33 ；电压采集运算单元31采集所述电池组1中每节单体电池的电压值，并判断各节单 体电池的电压值是否超过预设的阈值，即电池充电的最大限制电压值，当采集到某一节单 体电池的电压值超过预设的阈值时，输出一个控制信号至均衡放电开启单元32对该节单 体电池放电；同时电压采集运算单元31还输出一个控制信号至限流单元33以控制充电电 路2中的PWM脉宽调制单元24，使得输出整流滤波单元23输出的充电电流值降低到一个预 设的均衡电流值，从而来保证单节电芯不被过充。参考图2，以24V、40AH锂离子充电电池为例，其充电电流为10A，充电电压为 29. 2V，均衡电流为3A。首先充电电路以大电流10A恒流充电，均衡电流为0A，当均衡模块 采集到其中某一节(例第2号)单体电芯电压达到3. 65V(设定的阈值)时，均衡放电开启 单元中的第2号启动，开启均衡的2号单体电池即停止充电，同时还通知充电电路降低当前 充电电流，与均衡电流持平，未开启均衡放电的单体电池以3A的均衡电流持续充电，等到 所有单体电池都充到了 3. 65V时，充电电路才停止充电，这样，就不会出现有的单体电池过 充了，有的还未充满，从而保证整体电池的一致性和安全性。本实用新型的充电系统在不对某节单体电池充电时，电池组充电电流在本节单体 电池旁路。当任一节出现旁路时，充电电路同步实施充电减流，使之满足旁路能力大于或等 于充电电流；确保了对任一串电池不过充且确保充满。本实用新型的充电系统有以下优点1、杜绝了锂离子电池中单体电池过充的情况；2、提高了电池组转换效率；3、确保了能够充满每一节单体电池。以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何 在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型
4的权利要求保护范围之内。
权利要求一种用于充电电池的均衡充电系统，包括充电电路，其用于对由多节单体电池串联而成的电池组进行充电，其特征在于，还包括与所述充电电路连接的均衡模块，该均衡模块包括电压采集运算单元，用于采集所述电池组中每节单体电池的电压值，并判断各节单体电池的电压值是否超过预设的阈值，当采集到第一单体电池的电压值超过预设的阈值时，输出第一控制信号至均衡放电开启单元，并输出第二控制信号至限流单元；均衡放电开启单元，用于根据所述第一控制信号控制所述充电电路停止对所述第一单体电池充电；限流单元，用于根据所述第二控制信号控制所述充电电路的充电电流值降低到预设的均衡电流值。
2.如权利要求1所述的用于充电电池的均衡充电系统，其特征在于所述充电电路包 括输入滤波整流单元、直流电变换单元、输出滤波整流单元、脉宽调制单元；所述输入滤波整流单元将输入的220V市电输出为300V直流电，经过所述直流电变换 单元变换为高频交流电，再经过所述输出整流滤波单元得到一定的充电电流，所述脉宽调 制单元从输出滤波整流单元取得反馈信号，控制所述直流电变换单元，使所述输出滤波整 流单元输出稳定的直流充电电流。
3.如权利要求2所述的用于充电电池的均衡充电系统，其特征在于所述均衡模块中 的限流单元与所述充电电路中的脉宽调制单元相连，限流单元根据所述第二控制信号控制 所述脉宽调制单元，使得所述输出滤波整流单元输出的直流充电电流值降低到预设的均衡 电流值。
专利摘要本实用新型提供了一种用于充电电池的均衡充电系统，其包括充电电路，用于对由多节单体电池串联而成的电池组进行充电，还包括与充电电路连接的均衡模块，其包括电压采集运算单元，用于采集电池组中每节单体电池的电压值，并判断各节单体电池的电压值是否超过预设的阈值，当采集到第一单体电池的电压值超过预设的阈值时，输出第一控制信号至均衡放电开启单元，并输出第二控制信号至限流单元；均衡放电开启单元，用于根据第一控制信号控制充电电路停止对第一单体电池充电；限流单元，用于根据第二控制信号控制充电电路的充电电流值降低到预设的均衡电流值。本实用新型确保了各节单体电池都不会过充，保证了整体电池的一致性，安全性。
文档编号H02J7/02GK201584799SQ20092026296
公开日2010年9月15日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者徐成宪, 石渊爱 申请人:徐成宪