CN103001287B - 一种电池组均衡维护充电装置和充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池组均衡维护充电装置和充电方法，用以弥补现有技术在均衡维护方法在电池组均衡维护方面的不足。本发明电池组均衡维护充电装置给单体电池进行补偿供电，能够同时对多节一致性不好的电池组进行维护，提高电池组整体放电容量和使用寿命。控制器采用电流传感器对每一路的充电电流进行检测，当检测值在设定值以下时，由控制器控制继电器断开单个的充电回路，直到所有的充电回路断开，表示该组电池已达到均衡状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池组均衡维护充电装置和充电方法。
背景技术
目前，国内生产的锂电池充电机大都为恒流-恒压两段式充电机，它仅能够平均的输送给电池组电能，而不能改变电池组一致性差的问题。国内有厂家针对铅酸电池生产的智能充电机，可以提高电池的一致性，但由于造价较高，单台机器可维护电池数量少，不易扩展等特点，不被人们所使用。
另外，市场上现有的带均衡功能的电池管理系统分为两种：一种为被动式均衡方式的管理系统，主要特点是均衡电流较小，均衡效果较差，能耗大；另一种是主动式均衡方式的电池管理系统，主要特点是均衡电流可以做到几个安培甚至几十安培，但是电池管理系统的体积大、价格成本高、对电池成组的数量有要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池组均衡维护充电装置和充电方法，用以弥补现有技术在均衡维护方法在电池组均衡维护方面的不足。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
一种电池组均衡维护充电装置，其特征在于，包括充电装置，充电装置输入连接外部交流电源，并且包括至少两个用于输出直流充电电流的充电输出端，每个充电输出端通过一个对应的继电器连接到端子排，端子排用于连接电池组中的各单体电池；所述电池组均衡维护充电装置还包括控制器，控制器输入采样连接用于检测每个充电输出端输出电流的电流传感器，输出控制连接所述各继电器。
所述充电装置为一个稳压电源，该稳压电源的输出端与所述充电输出端对应连接。
所述充电装置包括至少两个充电模块，每个充电模块均输入连接外部交流电源，输出连接对应的一个所述充电输出端。
所述端子排为插接式连接器。
所述外部交流电源通过一个AC/DC模块供电连接所述控制器。
所述控制器还设有数据显示和通讯接口。
所述继电器为双路继电器。
电池组均衡维护充电方法，步骤如下：1）充电装置分别通过各充电输出端为对应的单体电池进行充电；2）充电时，检测各充电输出端的充电电流，如果检测到任一个充电输出端的充电电流值在设定值以下，则断开该充电输出端对应的继电器，停止对应单体电池的充电；直至停止所有单体电池的充电。
本发明电池组均衡维护充电装置给单体电池进行补偿供电，能够同时对多节一致性不好的电池组进行维护，提高电池组整体放电容量和使用寿命。控制器采用电流传感器对每一路的充电电流进行检测，当检测值在设定值以下时，由控制器控制继电器断开单个的充电回路，直到所有的充电回路断开，表示该组电池已达到均衡状态。
附图说明
图1是本发明的一种实施方式电路框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明的电池组均衡维护装置，通过分别给电池进出补偿充电的方式同时为多节一致性不好的电池组进行维护，用于提高电池组整体放电容量和使用寿命。
电池组均衡维护装置实施例
电池组均衡维护装置的主电路部分：包括一个充电装置，该充电装置输入连接交流电，输出直流电，形成多个充电输出端。该充电装置的实现方式包括两种，一种是采用一个稳压电源，稳压电源设置多个充电输出端，第二种是采用多个充电模块，每个充电模块具有一个充电输出端。以下实施例介绍第二种方式，如图1所示，充电装置由充电模块1、充电模块2…充电模块N构成，每个充电模块的充电输出端通过对应的继电器（K1、K2…KN）连接到整个电池组均衡维护装置的对应输出端子排T，电池组的各个单体电池正负端子连接到一个输入端子排Z，输出端子排T和输入端子排Z是插接式连接器，能够对接，以实现充电模块、继电器、单体电池之间的一一对应；如充电模块1对应K1、电池B1，如充电模块2对应K2、电池B2等等。
电池组均衡维护装置的控制电路部分：包括一个控制器，控制器输入采样连接用于检测每个充电输出端输出电流的电流传感器(I1,I2,…IN)，输出控制连接上述各继电器（K1、K2…KN）。控制器从整个电池组均衡维护装置的交流输入端取电，经过一个AC/DC模块形成直流电为控制器供电。为了能够进行数据显示已经对外通讯，控制器还连接有数据显示和通讯接口。通讯接口可以与后台机或者外部设备通讯。
方法实施例
本发明均衡维护充电方法步骤为：1）充电装置分别通过各充电输出端为对应的单体电池进行充电；2）充电时，检测各充电输出端的充电电流，如果检测到任一个充电输出端的充电电流值在设定值以下，则断开该充电输出端对应的继电器，停止对应单体电池的充电；直至停止所有单体电池的充电。
如图1的实施方式，各充电模块为对应单体电池单独进行补偿充电，每个充电输出端对应一个充电回路，共形成N路充电回路。控制器通过电流传感器(I1,I2,…IN)检测每一路的充电电流，当检测到某一路充电电流在设定值以下时，由控制器控制对应路的继电器(K1,K2,…KN)断开该充电回路，直到所有的充电回路断开，表示该组电池已达到均衡状态。
每个回路的继电器(K1,K2,…KN)采用双路常闭或常开继电器，保证单体电池充完电后能够完全切断，保证回路之间的环流问题。
充电模块的电压输出范围为可调0-5V，可根据单体电池的最高充电电压限定值进行设定；充电模块的充电截止电流，可以根据每个单体电池之间的差异性进行设定。
以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见地想到一些等同、替代或变型的方案，均应落入本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种电池组均衡维护充电装置，其特征在于，所述充电装置包括至少两个充电模块，每个充电模块均输入连接外部交流电源，输出连接用于输出直流充电电流的充电输出端；每个充电输出端通过一个对应的继电器连接到端子排，端子排用于连接电池组中的各单体电池，充电模块、继电器、单体电池三者之间一一对应形成充电回路；所述电池组均衡维护充电装置还包括控制器，控制器输入采样连接用于检测每个充电输出端输出电流的电流传感器，输出控制连接所述各继电器；充电模块的电压输出范围为可调0-5V，根据单体电池的最高充电电压限定值进行设定；充电模块的充电截止电流，根据每个单体电池之间的差异性进行设定；对于具有N个单体电池的电池组，端子排通过N+1根用于均衡的电缆线连接各单体电池，各充电模块为对应单体电池进行补偿充电，每个充电输出端对应一个充电回路，共形成N路充电回路。
2.根据权利要求1所述的一种电池组均衡维护充电装置，其特征在于，所述端子排为插接式连接器。
3.根据权利要求1所述的一种电池组均衡维护充电装置，其特征在于，所述外部交流电源通过一个AC/DC模块供电连接所述控制器。
4.根据权利要求1所述的一种电池组均衡维护充电装置，其特征在于，所述控制器还设有数据显示和通讯接口。
5.根据权利要求1所述的一种电池组均衡维护充电装置，其特征在于，所述继电器为双路继电器。
6.采用权利要求1的电池组均衡维护充电装置的电池组均衡维护充电方法，其特征在于，步骤如下：1)充电装置分别通过各充电输出端为对应的单体电池进行充电；2)充电时，检测各充电输出端的充电电流，如果检测到任一个充电输出端的充电电流值在设定值以下，则断开该充电输出端对应的继电器，停止对应单体电池的充电；直至停止所有单体电池的充电。
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