CN106877434A - 一种蓄电池充电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓄电池充电装置，包括电池组和连接在电池组上的充电电路，所述充电电路包括三极管和可控精密稳压源tl431，所述三极管的集电极通过第二电阻与输入端相连且输入端通过第一电阻与二极管的阳级相连，所述二极管的阴极接地，所述tl431的阴极连接在三极管的基极上且阳级接地，所述三极管的发射极通过分压电路与地相连，所述tl431的参考极连接在分压电路的分压端上，所述电池组的阳级连接在三极管的发射极上且阴极接地，其可实现电池的恒压充电且电路结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种蓄电池充电装置。
背景技术
作为储能元件的电池，其应用广泛。电池在充电时，恒压充电可极大的提高电池的使用寿命。现有的电池充电恒压电路其电路结构复杂。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供一种蓄电池充电装置，其可实现电池的恒压充电且电路结构简单。
本发明通过下述技术方案实现：
一种蓄电池充电装置，包括电池组和连接在电池组上的充电电路，所述充电电路包括三极管和可控精密稳压源tl431，所述三极管的集电极通过第二电阻与输入端相连且输入端通过第一电阻与二极管的阳级相连，所述二极管的阴极接地，所述tl431的阴极连接在三极管的基极上且阳级接地，所述三极管的发射极通过分压电路与地相连，所述tl431的参考极连接在分压电路的分压端上，所述电池组的阳级连接在三极管的发射极上且阴极接地。本方案的恒压关键器件为可控精密稳压源tl431，采用上述的电路连接结构，tl431的参考极即K端实际是比较器的一个输入端，而比较器的另一输入端实际已被芯片内电路接成基准端。电池组电压经分压电路分压后tl431成截止状态，此时，三极管饱和导通，第二电阻起限流作用，限流后的电流供电池组充电，当电池电压充至一定值后，tl431的参考极达到翻转电压，则对三极管的基极电压进行钳位，此时，三极管因发射极反偏而截止，停止对电池充电。当tl431的参考极电压在基准点上下变化3mV时，tl431可翻转，因此，电池充满电后电压误差不会超过±6mV，符合恒压充电的要求。本方案主要通过tl431实现对电池的恒压充电，其电路结构简单。
作为优选，为了便于对tl431的截止电压进行调节，所述分压电路包括相串联的第三电阻和第四电阻，所述第四电阻为可调电阻，且其可调端构成分压端。
作为优选，所述tl431的参考极和地之间连接有第二电容。
作为优选，所述输入端与地之间连接有第一电容。
作为优选，所述电池组包括多个相互并联的电池管理支路，所述电池管理支路包括相互串联的MOS场效应管和多个电池，所述MOS场效应管的栅极与控制器相连。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明主要通过tl431实现对电池的恒压充电，其电路结构简单。
2、本发明的电池组采用多个电池串联构成满足一定的电压要求的电池管理支路，多个电池管理支路再进行串联构成满足一定电压和一定容量的大容量电池，采用MOS场效应管对电池管理支路的通断进行控制，由于电池管理支路内寄生二极管的存在，使得电池在空载放置时不会存在放电现象，即使长时间空载，也不会对电池容量造成太大影响，大大提高电池的使用寿命。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示的一种蓄电池充电装置，包括电池组和连接在电池组上的充电电路，所述充电电路包括三极管和可控精密稳压源tl431，所述三极管的集电极通过第二电阻与输入端相连且输入端通过第一电阻与二极管的阳级相连，所述二极管的阴极接地，所述tl431的阴极连接在三极管的基极上且阳级接地，所述三极管的发射极通过分压电路与地相连，所述tl431的参考极连接在分压电路的分压端上，所述电池组的阳级连接在三极管的发射极上且阴极接地。
实施例2
本实施例在上述实施例的基础上做了优化，所述分压电路包括相串联的第三电阻和第四电阻，所述第四电阻为可调电阻，且其可调端构成分压端。
为了减小外接干扰的影响，所述tl431的参考极和地之间连接有第二电容。
所述输入端与地之间连接有第一电容。
实施例3
现有电池一般采用多个电池构成的电池组以满足大容量的要求。其采用多个电池相并联构成电池组满足一定的容量要求后，多个电池组之间再串联构成满足一定容量和一定额定电压的大容量电池。但是，采用该方式有个弊端，即若单个电池组中的参数不匹配，譬如内阻，当电池停止工作后，由于单个电池组由多个电池并联而成，电池组内必定构成放电回路，放置一段时间后，电池容量明显下降，对电池的使用寿命等造成破坏，当电池组中各电池的参数越不匹配，其损耗越明显。为了解决上述技术问题，如图1本实施例在上述实施例的基础上对电池组做了进一步的优化，所述电池组包括多个相互并联的电池管理支路，所述电池管理支路包括相互串联的MOS场效应管和多个电池，所述MOS场效应管的栅极与控制器相连。本实施例采用先串联后并联的方式，即多个电池串联构成满足一定的电压要求的电池管理支路，多个电池管理支路再进行并联构成满足一定电压和一定容量的大容量电池，单个电池管理支路上设置MOS场效应管，控制器通过PWM控制技术控制MOS场效应管的开断可实现对电池管理支路充放电的管理。若电池停止工作后，由于MOS场效应管内寄生二极管的作用，多个电池管理支路之间不会构成放电回路，放置一段时间后，电池容量不会发生较大变化，即使单个电池之间的参数不相匹配或者多个电池管理支路之间的参数不相匹配，也不会存在放电回路，放置前后容量衰减大大减小甚至放置前后无衰减，全充全放的循环寿命达2000次以上。相比于现有的电路结构，本方案的结构可大大提高电池的使用寿命。
所述第一三极管为PNP型三极管。
具体的公开一电池组的实施方式，电池管理支路采用3个电池串联，MOS场效应管为N沟道场效应管，N沟道场效应管的漏极与3个电池串联后的阴极连接。
3个N沟道场效应管的栅极均与控制器相连，便于对每个支路和蓄电池的工作状态进行控制。控制器可采用现有芯片结构，譬如BT1745。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种蓄电池充电装置，包括电池组和连接在电池组上的充电电路，其特征在于，所述充电电路包括三极管和可控精密稳压源tl431，所述三极管的集电极通过第二电阻与输入端相连且输入端通过第一电阻与二极管的阳级相连，所述二极管的阴极接地，所述tl431的阴极连接在三极管的基极上且阳级接地，所述三极管的发射极通过分压电路与地相连，所述tl431的参考极连接在分压电路的分压端上，所述电池组的阳级连接在三极管的发射极上且阴极接地。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池充电装置，其特征在于：所述分压电路包括相串联的第三电阻和第四电阻，所述第四电阻为可调电阻，且其可调端构成分压端。
3.根据权利要求1所述的一种蓄电池充电装置，其特征在于：所述tl431的参考极和地之间连接有第二电容。
4.根据权利要求1所述的一种蓄电池充电装置，其特征在于：所述输入端与地之间连接有第一电容。
5.根据权利要求1所述的一种蓄电池充电装置，其特征在于：所述电池组包括多个相互并联的电池管理支路，所述电池管理支路包括相互串联的MOS场效应管和多个电池，所述MOS场效应管的栅极与控制器相连。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113675904A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-11-19 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种用于采集终端的镍氢电池充放电管理电路 |
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2017
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