CN101764271B - 一种智能电池组智能充放电方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能电池组智能充放电方法及装置，能够实现电池组充放电功能，并能有效延长电池组的使用寿命。技术方案：设有充电控制单元，充电控制单元对电池的输出电压进行采样，充电控制单元根据前述电压采样信号向充电器发送指令，充电器根据指令向电池充电。

Description

一种智能电池组智能充放电方法及装置
技术领域
本发明涉及一种智能电池组智能充放电方法及装置。
背景技术
现有技术中，系统的电池组与充电器分开配置，这样在电池组需要充电的时候必须要到专门机构去充电，给用户使用带来了麻烦。电池组多为镉-镍蓄电池组，体积较大、重量较重。电池组上没有显示电量的装置，用户在使用时不能确定电池的电量，往往到使用时才发现电池的电量不够了。现有充电器采用的是线性电源充电方式，体积大、重量重，采用串联充电方式，这样当电池组使用不均衡的时候就会造成充电过程中有的电池欠充有的电池过充，影响电池组的使用寿命。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种智能电池组智能充放电方法及装置，能够实现电池组充放电功能，并能有效延长电池组的使用寿命。
本发明基于同一发明构思，具有两个独立技术方案：
1、一种智能电池组智能充放电方法，其特征在于：设有充电控制单元，充电控制单元对电池的输出电压进行采样，充电控制单元根据前述电压采样信号向充电器发送指令，充电器根据指令向电池充电。
充电控制单元根据充电电流和采样电压上升趋势控制充电器给电池充电。
充电电池设有两组20V锂电池，两组锂电池分别设有两个充电回路。
20V锂电池分成6V电池组和14V电池组，充电控制单元的两个PWM信号输出端分别接两个开关管的信号输入端，两个开关管的信号输出端分别接6V电池组和14V电池组的均衡电流控制端。
充电控制单元根据6V电池组和14V电池组的单体电压值，调控PWM信号的占空比，从而调控6V电池组和14V电池组的均衡电流，达到充电平衡。
充电控制单元接LED阵列指示灯，用于对电池电量的显示。
2、一种实现前述智能电池组智能充放电方法的装置，其特征在于：设有充电控制单元，电池采样电压信号输出端接充电控制单元，充电控制单元的信号输出端接充电器的控制端。
充电电池设有两组20V锂电池，两组锂电池分别设有两个充电回路。
20V锂电池分成6V电池组和14V电池组，充电控制单元的两个PWM信号输出端分别接两个开关管的信号输入端，两个开关管的信号输出端分别接6V电池组和14V电池组的均衡电流控制端。
充电控制单元接LED阵列指示灯，用于对电池电量的显示。
本发明具有的有益效果：
本发明实现蓄电池组的充放电集成一体化，并可以对电池电量进行显示，尤其方便用户给整个系统充电。本发明设有充电控制单元，通过充电控制单元对充电器进行控制，根据电池特性选取最佳充电曲线，同时，采用了PWM智能控制方法，根据电池组电量采取分组独立充电方式，实现均衡充电，有效延长了电池的充满电的一次使用时间及电池组的使用寿命。并且，本发明结构简单，体积小，重量轻，便于携带，方便使用。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图；
图2为本发明两组20V电池独立充电的电路原理图；
图3为本发明一组20V电池的均衡充电电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，电池采样电压电路U3的信号输出端接充电控制单元U1，充电控制单元U1的信号输出端接充电器U2的控制端，充电控制单元U1接LED阵列指示灯L，用于对充电电池E电量的显示，充电电池E给系统供电。
如图2所示，充电电池设有两组20V锂电池，两组锂电池分别设有两个充电回路U4、U5，充电回路U4、U5、AC/DC转换模块U6组成充电器。
如图3所示，20V锂电池分成6V电池组和14V电池组，充电控制单元U1的两个PWM信号输出端PWM1、PWM2分别接两个开关管T1、T2的信号输入端，两个开关管的信号输出端分别接6V电池组和14V电池组的均衡电流控制端。
充放电智能化：
充电时，充电控制单元U1首先发出小电流充电指令给充电器U2，以小电流给锂电池E充电，同时检测单位时间内电池电压的升高幅度，依据充电电流及电压上升趋势，判断锂电池的特性，选取最佳充电曲线，使锂电池的性能达到最优，同时在锂电池充满后可自动切断充电回路。充电过程中，可通过LED阵列指示灯显示快速充电、标准充电、停止充电等状态。放电时，充电控制单元U1通过LED阵列指示灯L实时显示电池电量，使用户能够判断电池能够使用的时间，当锂电池过放时可自动关断放电电流，以保护锂电池。
均衡充电：
本发明采用两种均衡充电方法。如图2所示，正负20V电池组各自独立充电，这样不管正负电池组电量相差多少，均可保证正负电池组能够充满。
如图3所示，6V电池组是从20V电池组抽出来的两节电池，在使用过程中，由于6V电池组往往比其它的电池组消耗得多，故在充电时需要进行均衡。充电控制单元U1根据采集到的6V电池组和14V电池组的单体电压值，相应充电控制单元U1的输出端PWM1、PWM2输出PWM信号，控制开关管T1、T2的导通截止。单体电池电压高则给出较宽占空比的PWM信号，从而增加其旁路电流，减小其充电电流；单体电池电压低则给出较窄占空比的PWM信号，从而减小其旁路电流，增加其充电电流，最后使单体电池电压达到一致，从而达到均衡充电的目的。

Claims (5)

1.一种智能电池组智能充放电方法，其特征在于：设有充电控制单元，充电控制单元对电池的输出电压进行采样，充电控制单元根据前述电压采样信号向充电器发送指令，充电器根据指令向电池充电；
充电控制单元根据充电电流和采样电压上升趋势控制充电器给电池充电；
充电电池设有两组20V锂电池，两组锂电池分别设有两个充电回路；
20V锂电池分成6V电池组和14V电池组，充电控制单元的两个PWM信号输出端分别接两个开关管的信号输入端，两个开关管的信号输出端分别接6V电池组和14V电池组的均衡电流控制端。
2.根据权利要求1所述的智能电池组智能充放电方法，其特征在于：充电控制单元根据6V电池组和14V电池组的单体电压值，调控PWM信号的占空比，从而调控6V电池组和14V电池组的均衡电流，达到充电平衡。
3.根据权利要求2所述的智能电池组智能充放电方法，其特征在于：充电控制单元接LED阵列指示灯，用于对电池电量的显示。
4.一种实现权利要求1所述智能电池组智能充放电方法的装置，其特征在于：设有充电控制单元，电池采样电压信号输出端接充电控制单元，充电控制单元的信号输出端接充电器的控制端；
充电电池设有两组20V锂电池，两组锂电池分别设有两个充电回路；
20V锂电池分成6V电池组和14V电池组，充电控制单元的两个PWM信号输出端分别接两个开关管的信号输入端，两个开关管的信号输出端分别接6V电池组和14V电池组的均衡电流控制端。
5.根据权利要求4所述的智能电池组充放电装置，其特征在于：充电控制单元接LED阵列指示灯，用于对电池电量的显示。
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