一种汽车启动电源电池组均衡检测和均衡充电装置的制作方法

本实用新型涉及电源领域，属于电源检测和充电方面，尤其涉及一种汽车启动电源电池组均衡检测和均衡充电装置。

背景技术：

汽车启动电源，也叫"汽车应急启动电源"。一种集供电和充电功能于一体的便携式启动电源，在汽车熄火抛锚无法启动汽车时可以应急帮助汽车启动，同时也可以给手机、平板电脑等数码系统随时随地充电。一般由锂电芯作为储电单元，相对于手机移动电源来说汽车启动电源的容量大，使用方便，功能强大。

汽车启动电源主要是由内部三串锂离子电池组和控制主板以及塑胶外壳组成，其中三串锂离子电池组在组装和存储的过程中会出现三串中每个单体电池电压不一致的情况，当不一致的范围比较大时。由于电池保护电路只要判断到三串中其中某一节电池充饱或者放完时就会中断充电或者放电。这样组装好的汽车启动电源就会出现充电放电指示异常，而且长期处于这种循环状态会对锂离子电池组造成比较大的损伤。因此在生产汽车启动电源时，需要对电池组的均衡进行测量，如果不均衡的话需要对电池组进行充电。让电池组处于均衡的状态再进行组装生产。

然而如果人工测试均衡的话会降低生产效率，并且进行均衡充电也需要分别对每个电池进行充电，造成时间的浪费。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种汽车启动电源电池组均衡检测和均衡充电装置，通过对汽车启动电源内部三串锂离子电池组进行均衡检测并选择性的对电池组进行均衡充电，从而让每个电池的电压都达到一致。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种汽车启动电源电池组均衡检测和均衡充电装置，包括电源输入模块1；还包括充电模块2、检测模块4和切换模块3；所述电源输入模块1的输出端分别与充电模块2、检测模块4和切换模块3的输入端相连；所述切换模块3分别控制所述充电模块2或检测模块4用于实现对电池组进行充电或状态检测。

优选地，所述充电模块2为多路并联的独立单节锂离子电池充电电路。

优选地，所述充电模块2中还设置有多路充电状态指示模块21，所述充电状态指示模块21设置于所述的独立单节锂离子电池充电电路中。

优选地，所述检测模块4为单片机控制的均衡检测电路。

优选地，所述检测模块4还包括多路检测状态指示模块41，所述多路检测状态指示模块41设置在所述单片机控制的均衡检测电路中。

优选地，充电状态指示模块21和检测状态指示模块41均为成对设置且指示颜色不同的发光二极管。

优选地，所述切换模块3为由多个并联的光电耦合器串联一个拨动开关组成的切换电路。

优选地，所述电源输入模块1为多路独立输出的反激式开关电源电路。

优选地，所述多路独立输出的反激式开关电源电路，还包括依次串联的输入整流子电路、电源开关主控变压子电路和输出稳压反馈子电路。

与现有技术相比，本实用新型的装置至少具有以下优点：

本实用新型通过检测模块对汽车启动电源内部三串锂离子电池组进行均衡检测和充电模块对汽车启动电源内部三串锂离子电池组选择性的进行充电，可以让汽车启动电源电池组组装时，电池组每个单体电池都处于均衡状态，有效遏制了由于电池不均衡导致的汽车启动电源充放电显示不正常的问题，保护了锂离子电池并提高了锂离子电池的使用寿命，简化了人工均衡测试的繁琐过程，提高了生产的效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的汽车启动电源电池组均衡检测和均衡充电装置的原理框图；

图2为本实用新型实施例的汽车启动电源电池组均衡检测和均衡充电装置的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

图1为本实用新型实施例的汽车启动电源电池组均衡检测和均衡充电装置的原理框图。

如图1所示，本实用新型的汽车启动电源电池组均衡检测和均衡充电装置，主要包括电源输入模块1、充电模块2、检测模块4和切换模块3。其中：

所述电源输入模块1的输出端分别与切换模块3、充电模块2和检测模块4的输入端相连。在使用该装置时，所述充电模块2和检测模块4的输出端与所述电池组的正极相连；所述切换模块3的输出端分为充电端和检测端两路，在充电或检测时与所述电池组的负极相连。所述电池组可以为锂离子电池组。

图2为本实用新型实施例的汽车启动电源电池组均衡检测和均衡充电装置的电路原理示意图。

如图2所示(请同时参考图1)，作为一种最优实施例，该装置的电源输入模块1、充电模块2、检测模块4和切换模块3在本实用新型中分别可以电路的方式实现：即所述电源输入模块1，可以是三路独立输出的反激式开关电源电路1；所述充电模块2，可以是三个并联的独立单节锂离子电池充电电路2；所述切换模块3，可以是切换电路3；所述检测模块4，可以是单片机控制的均衡检测电路4。特别需要声明的是，本实用新型的实施例以三个并联的独立单节锂离子电池充电电路2为例进行说明，实际实施本实用新型时，该独立的电池充电电路可以是2个以上；相应地，其对应的检测模块4在实际实施时，所述检测电路4的数量为2个以上。其中：

所述三路独立输出的反激式开关电源电路1，主要为该装置提供电源，进一步地，该开关电源电路1还包括输入整流子电路11(图1未示)、电源开关主控变压子电路12(图1未示)、输出稳压反馈子电路13(图1未示)。

所述输入整流子电路11，对输入的交流电进行整流，并将交流电经整流转换为直流电输出到电源开关主控变压子电路12。

在所述电源开关主控变压子电路12中，电阻R2、R3、R4为启动电阻，通过电阻R2、R3、R4给电容C10充电，直到使所述电源开关主控变压子电路12可以工作为止，MOS管U2开始工作，做开关动作；电源开关主控变压子电路12接收输入整流子电路11整流后的直流电，将整流后的直流电变换成高频开关电压，然后传输到变压器初级绕组，经变压器的3个独立的次级绕组分别变换为低压直流电，并分别经过三路独立的输出子电路B1、B2、B3将该三路低压直流电输出。

所述输出稳压反馈子电路13起调整电压的作用。

在本实施例中，三个并联的独立单节锂离子电池充电电路2，为B1、B2、B3三路并联的独立单节锂离子电池充电电路，每一路分别与电源开关主控变压子电路12中的B1、B2、B3三路独立输出的子电路对应连接。每一路充电电路为一个TP4056单节锂离子电池充电电路。

较佳地，所述充电模块2中还可以设置充电状态指示模块21(图未示)。具体地，该充电状态指示模块21包括三对发光二极管(LED)，分别与每一路TP4056单节锂离子电池充电子电路相连，每一对中的两个LED分别用红色(R)和绿色(G)两种不同的颜色来指示锂离子电池的状态。其中，G代表绿色，表示锂离子电池为均衡饱和状态；R代表红色，表示锂离子电池为不均衡饱和状态。三路独立的单节锂离子电池充电子电路分别连接三节锂离子电池。所述三节锂离子电池之间为串联且不共地，每一节锂离子电池充电时能够保证互不影响，因此这样可以对每一节锂离子电池单独进行充电。图2中所示的V1、V2、V3分别连接三节锂离子电池的正极对其进行充电。

所述切换电路3包括并联的三个独立单节锂离子电池充电子电路对应的光电耦合器U7、U8和U11。三个并联的光电耦合器U7、U8、U11然后再串联一个拨动开关，整个电路在这里起固体开关的作用。当开关被人为的拨到S1的位置后就是充电状态，拨到如图2所示的位置电路即工作于检测状态。

所述单片机控制的均衡检测电路4为单片机U9控制的均衡检测电路，U5为线性稳压器，为单片机U9提供电源。单片机U9内存有锂离子电池的均衡电压范围，可以自动确定锂离子电池的电压是否在范围之内，从而控制检测输出模块的输出显示。

较佳地，所述检测模块4中还可以设置检测状态指示模块41(图未示)。所述检测状态指示模块41具体为一对发光二极管(LED)，设置在单片机U9的外围电路中。图2中G代表绿色，表示三节锂离子电池为均衡饱和状态；R代表红色，表示三节锂离子电池有不饱和的，需要进行充电，充满后变为绿色。检测时图2中单片机控制的均衡检测电路4的V1、V2、V3端分别连接三节锂离子电池的正极，然后对其进行检测。

本实用新型的汽车启动电源电池组均衡检测和均衡充电装置的工作过程如下：

将锂离子电池组与本实用新型的装置相连，对本实用新型的装置通电：

在对锂离子电池组进行检测时，先将切换模块2(即三个并联的独立单节锂离子电池充电电路2)中的开关切换到检测位置启动检测模块4；如果检测状态指示模块41的发光二极管为绿灯亮，说明本次检测的锂离子电池组为均衡饱和状态。如果检测状态指示模块41的LED为红灯亮，说明本次检测的锂离子电池组为不均衡饱和状态，有不饱和的锂离子电池，需要对其进行充电。

在对锂离子电池进行充电时，将切换模块2(即三个并联的独立单节锂离子电池充电电路2)的开关拨到充电位置，每一节锂离子电池都对应一对LED，充电状态指示模块21中，若有不饱和的锂离子电池时，对应的LED指示状态为红灯亮；若有饱和的锂离子电池，则对应的LED指示状态为绿灯亮。此时，需要对不饱和的锂离子电池进行充电，充满电饱和之后则红灯灭绿灯亮。然后将本组锂离子电池组拔下即可结束充电。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。