CN201667373U - 一种串联蓄电池组充放电保护电路 - Google Patents

一种串联蓄电池组充放电保护电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种串联蓄电池组充放电保护电路，包括蓄电池组和保护电路，所述蓄电池组由多个蓄电池单体串联组成，每个蓄电池单体两端并联一个保护电路；所述保护电路由电容C1、分流器D1、分流管T1及电阻R1、R2、R3、R4、R5组成，所述电容C1并联于蓄电池单体两端，电容C1两端并联两个分压电阻R2、R3，所述分流器D1、分流管T1串联后并联于电容C1两端，所述分流器D1、分流管T1两端并联分流电阻R5，分流管T1两端并联分流电阻R4。本实用新型的有益效果是：可保护蓄电池瞬时大电流放电造成的损害，可均衡蓄电池组中的单体充电，延长蓄电池组的整体使用寿命，降低使用成本。

Description

一种串联蓄电池组充放电保护电路
技术领域
本实用新型涉及蓄电池充放电技术领域，尤其是一种串联蓄电池组充放电保护电路。
背景技术
由于单个蓄电池的电压与容量有限，目前，在很多场合下要组成串连蓄电池组来使用，例如，电动自行车、电动汽车，电动船，电力备用电源、移动基站备用电源等。但蓄电池组的中的电池存在均衡性的问题。如何提高蓄电池组的使用寿命，提高系统的稳定性和减少成本，是摆在我们面前的重要问题。蓄电池的使用寿命是由多方面的因素所决定，其中最重要的是蓄电池本身的物理性能。此外，电池管理技术的低下和不合理的充放电制度也是造成电池寿命缩短的重要原因。对蓄电池组来说，除去上述原因，单体电池间的不一致性也是个重要因素。针对蓄电池充放电过程中存在的单体电池不均衡的现象，目前主要有以下几种方法实现对串联蓄电池组的各单体电池进行均充：
1.在充电前对每个单体逐一通过同一负载放电至同一水平，然后再进行恒流充电，以此保证各个单体之间较为准确的均衡状态。但对蓄电池组，由于个体间的物理差异，各单体深度放电后难以达到完全一致的理想效果。即使放电后达到同一效果，在充电过程中也会出现新的不均衡现象。
2.运用分时原理，通过开关组件的控制和切换，使额外的电流流入电压相对较低的电池中以达到均衡充电的目的。该方法效率比较高，但控制比较复杂。
3.以各电池的电压参数为均衡对象，使各电池的电压恢复一致。均衡充电时，电容通过控制开关交替地与相邻的两个电池连接，接受高电压电池的充电，再向低电压电池放电，直到两电池的电压趋于一致。该种均衡方法较好的解决了电池组电压不平衡的问题，但该方法主要用在电池数量较少的场合。
4.整个系统由单片机控制，单体电池都有独立的一套模块。模块根据设定程序，对各单体电池分别进行充电管理，充电完成后自动断开。该方法比较简单，但在单体电池数多时会使成本大大增加，也不利于系统体积的减小。
实用新型内容
本实用新型的目的是，针对现有产品的上述不足，提出一种串联蓄电池组充放电保护电路，其并联于蓄电池组的单体电池两端，可以较好的保护蓄电池瞬时大电流放电对蓄电池造成的损害，同时可以均衡蓄电池组中的单体充电，使单体蓄电池性能一致，延长蓄电池组的整体使用寿命，降低使用成本。
为了达到上述设计目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种串联蓄电池组充放电保护电路，包括蓄电池组和保护电路，所述蓄电池组由多个蓄电池单体串联组成，所述每个蓄电池单体两端并联一个保护电路。
所述保护电路由电容C1、分流器D1、分流管T1及电阻R1、R2、R3、R4、R5组成，所述电容C1并联于蓄电池单体两端，电容C1一端串联电阻R1，电容C1两端还并联两个分压电阻R2、R3，所述分流器D1、分流管T1串联后并联于电容C1两端，所述分流器D1、分流管T1两端并联分流电阻R5，分流管T1两端并联分流电阻R4。
本实用新型所述的串联蓄电池组充放电保护电路的有益效果是：可以较好的保护蓄电池瞬时大电流放电对蓄电池造成的损害，同时可以均衡蓄电池组中的单体充电，使单体蓄电池性能一致，延长蓄电池组的整体使用寿命，降低使用成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例所述的串联蓄电池组充放电保护电路的结构示意图；
图2是本实用新型实施例所述的串联蓄电池组充放电保护电路的保护电路的电路原理图。
图中：1、蓄电池组；2、蓄电池单体；3、保护电路。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型实施例所述的串联蓄电池组充放电保护电路，包括蓄电池组1和保护电路3，所述蓄电池组1由多个蓄电池单体2串联组成，所述每个蓄电池单体2两端并联一个保护电路3，在充电过程中，随着充电时间的增加，蓄电池单体2两端的电压逐渐升高，当达到预定的充电保护阈值后，保护电路3启动，在保持蓄电池单体2两端电压恒定的基础上，通过控制器旁路掉过充的电流，将多余的电流转移到没有充满的蓄电池单体2中，实现动态均衡，保证每个蓄电池单体2都能够达到最佳状态；在瞬间大电流放电的时候，蓄电池单体2两端的电压会瞬时波动，保护电路3启动，通过瞬时放电，减少蓄电池单体2的放电电流，从而保护了蓄电池单体2瞬时大电流放电带来的损害。
如图2所示，所述保护电路3由电容C1、分流器D1、分流管T1及电阻R1、R2、R3、R4、R5组成，所述电容C1并联于蓄电池单体2两端，电容C1一端串联电阻R1，电容C1两端还并联两个分压电阻R2、R3，所述分流器D1、分流管T1串联后并联于电容C1两端，所述分流器D1、分流管T1两端并联分流电阻R5，分流管T1两端并联分流电阻R4；所述并联在保护电路3两端蓄电池单体2的电压值为Ui，在充电过程中，当Ui小于预定的充电保护阈值时，分压电阻R2和R3分压后，分压电压小于分流器导通电压，不能使精密分流器D1导通，分流管T1关闭，此时视为保护电路开路；当Ui大于预定的充电保护阈值时，分压电阻R2和R3分压后，分压电压大于分流器导通电压，使精密分流器D1导通，分流管T1开启，电流通过电阻R1，R5和分流管T1分流，从而保证Ui的恒定；在放电过程中，Ui小于预定的充电保护阈值，此时视后端保护电路开路，当有大负载时，电压Ui被拉低，此时电容C1放电，降低蓄电池瞬时大电流放电的压力。
本具体实施方式只是本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，具体各项权利由权利要求书限定。

Claims (4)

1.一种串联蓄电池组充放电保护电路，包括蓄电池组(1)和保护电路(3)，所述蓄电池组(1)由多个蓄电池单体(2)串联组成，其特征在于：所述每个蓄电池单体(2)两端并联一个保护电路(3)。
2.根据权利要求1所述的串联蓄电池组充放电保护电路，其特征在于：所述保护电路(3)主要由电容C1、分流器D1、分流管T1组成，所述电容C1并联于蓄电池单体(2)两端，所述分流器D1、分流管T1串联后并联于电容C1两端。
3.根据权利要求2所述的串联蓄电池组充放电保护电路，其特征在于：所述分流器D1、分流管T1两端并联分流电阻R5，分流管T1两端并联分流电阻R4。
4.根据权利要求2所述的串联蓄电池组充放电保护电路，其特征在于：电容C1两端并联两个分压电阻R2、R3。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104617626A (zh) * 2015-02-10 2015-05-13 申勇兵 用于电容降压的充电保护电路

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