锂电池组的均衡充电电路拓扑结构

本技术涉及电池充放电，尤其涉及锂电池组的均衡充电电路拓扑结构。

背景技术：

1、锂电池组分充电和放电两种工作模式；由于生产工艺的原因，锂电池组中单体充电电池容量总有差异，当锂电池组充电时，电池容量小的单体电池最先充满，而电池容量大的单体电池却未能充满，如果再进行充电，电池容量小的单体电池会因为过充而造成电池损坏，会导致锂电池单体过热而产生膨胀、爆炸现象，而如果不再进行充电，则电池容量大的单体未充满，因此导致锂电池组的使用效率低；当电池组放电时，电池容量小的单体电池最先放完，而电池容量大的单体电池却未能放完，此时如果再进行放电，电池容量小的单体电池会因为过放而造成电池损坏，如果不再进行放电，电池容量大的单体电池没有放完，而造成电池组的使用容量变低，当单体能量耗尽时容易产生反极性现象，长期会加速该锂电池单体容量减小的速度，使整个锂电池组容量下降，电池组的使用效率变低。

技术实现思路

1、为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了锂电池组的均衡充电电路拓扑结构。

2、为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

3、锂电池组的均衡充电电路拓扑结构，包括通过若干节电池串联而成的锂电池组；

4、锂电池组中每节电池的正极均通过一路导线接到同一个节点上，每路导线上设置有一个正极开关，并且该节点与桥式开关电路的第一引脚相连接；

5、锂电池组中每节电池的负极均通过一路导线接到同一个节点上，每路导线上设置有一个负极开关，并且该节点与桥式开关电路的第二引脚相连接；

6、桥式开关电路的第三引脚和第四引脚对应连接在充放电电路的两端。

7、进一步地，桥式开关电路包括首尾相连的第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关、第四切换开关，第一引脚位于第一切换开关和第三切换开关之间，第二引脚位于第二切换开关和第四切换开关之间，第三引脚位于第一切换开关和第二切换开关之间，第四引脚位于第三切换开关和第四切换开关之间。

8、进一步地，充放电电路包括电感、电容以及充放电开关，电感和电容形成串联支路，充放电开关与串联支路并联。

9、进一步地，电容的一端通过接地开关接地，电容的另一端接入检测每节电池的电压的第一模数转换芯片。

10、进一步地，桥式开关电路的第三引脚通过导线连接在充放电开关和电感之间的节点上，桥式开关电路的第四引脚通过导线连接在充放电开关和电容之间的节点上。

11、进一步地，锂电池组的正极通过电阻接入检测电池组充电状态的第二模数转换芯片。

12、本实用新型公开了锂电池组的均衡充电电路拓扑结构，本实用新型基于开关电源升降压拓扑，通过控制开关管的导通逻辑来实现电池组的电压均衡，具有体积小、效率高、工作频率高、可靠性强等特点，有效地解决锂电池组由于单元电池一致性差造成的可靠性差和寿命不长的问题。

技术特征：

1.锂电池组的均衡充电电路拓扑结构，其特征在于：包括通过若干节电池串联而成的锂电池组；

2.根据权利要求1所述的锂电池组的均衡充电电路拓扑结构，其特征在于：所述桥式开关电路包括首尾相连的第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关、第四切换开关，所述第一引脚位于第一切换开关和第三切换开关之间，所述第二引脚位于第二切换开关和第四切换开关之间，所述第三引脚位于第一切换开关和第二切换开关之间，所述第四引脚位于第三切换开关和第四切换开关之间。

3.根据权利要求1所述的锂电池组的均衡充电电路拓扑结构，其特征在于：所述充放电电路包括电感、电容以及充放电开关，电感和电容形成串联支路，充放电开关与串联支路并联。

4.根据权利要求3所述的锂电池组的均衡充电电路拓扑结构，其特征在于：所述电容的一端通过接地开关接地，电容的另一端接入检测每节电池的电压的第一模数转换芯片。

5.根据权利要求3所述的锂电池组的均衡充电电路拓扑结构，其特征在于：所述桥式开关电路的第三引脚通过导线连接在充放电开关和电感之间的节点上，桥式开关电路的第四引脚通过导线连接在充放电开关和电容之间的节点上。

6.根据权利要求3所述的锂电池组的均衡充电电路拓扑结构，其特征在于：所述锂电池组的正极通过电阻接入检测电池组充电状态的第二模数转换芯片。

技术总结
本技术公开了锂电池组的均衡充电电路拓扑结构，将锂电池组中的每节电池轮流接入到充放电电路中，并检测每节电池的电压，通过转移电池和充放电电路中电容之间的电能实现锂电池组的均衡充放电控制。本技术基于开关电源升降压拓扑，通过控制开关管的导通逻辑来实现电池组的电压均衡，具有体积小、效率高、工作频率高、可靠性强等特点，有效地解决锂电池组由于单元电池一致性差造成的可靠性差和寿命不长的问题。

技术研发人员：王晓燕
受保护的技术使用者：青岛港湾职业技术学院
技术研发日：20230207
技术公布日：2024/1/12