CN201726165U - 大容量锂电池奇偶并充安全模式充电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大容量锂电池奇偶并充安全模式充电机，包括多台并联连接的充电机，每台充电机的输出端对应与一个单体锂电池连接，每台充电机的输入端分别设有单独的控制开关；还包括节拍控制器，节拍控制器包括节拍脉冲产生单元，节拍脉冲产生单元的脉冲控制信号传输给所述控制开关。节拍控制器还包括电压寄存单元与电压检测单元，单体锂电池零电流时的电压信号输入给所述电压寄存单元与电压检测单元。可以通过脉冲控制信号对多个单体锂电池按奇偶次序分别充电，可以这样就能保证了每一支单体电池的安全充电，有效的均衡控制，达到动力型锂电池安全使用与高寿命的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锂电池组均衡保护充电装置，尤其涉及一种大容量锂电池奇偶并充安全模式充电机。
背景技术
随着环保意识的深入人心，新生能源越来越受到世界各国的重视。大容量锂电池单体电压大、体积小、能量高，是今后新能源电池应用的主体，但是安全充电问题一直是锂电池应用的难题，几支单体锂电池串联后组成电池组使用，直接充电会造成每支单体锂电池电压不能均衡一致，一旦某一支电池电压超高于4.20V后，会发生爆炸的危险，如何控制是目前所面对的问题。锂电池组应用发展迅猛急需要更大的均衡能力与更可靠的均衡保护充电方法。
现有技术中，锂电池均衡保护充电方法多采用耗能型分流的方法。即多消耗能量又不能完成动力型锂电池大电流均衡能力，大容量锂电池没有可靠的均衡技术保障。
上述技术方案中，至少存在如下问题：
大电流均衡需要考虑散热的方法；
对于均衡电压范围与采样测控精度的方法而言，它需要严格的设计与精确的制造。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能保证了每一支单体电池的安全充电，有效的均衡控制，延长动力型锂电池使用寿命的大容量锂电池奇偶并充安全模式充电机。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型的大容量锂电池奇偶并充安全模式充电机，所述大容量锂电池包括多个相互串联的单体锂电池组成的锂电池组，包括多台并联连接的充电机，每台充电机的输出端对应与一个单体锂电池连接，每台充电机的输入端分别设有单独的控制开关；
还包括节拍控制器，所述节拍控制器包括节拍脉冲产生单元，所述节拍脉冲产生单元的脉冲控制信号传输给所述控制开关。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的大容量锂电池奇偶并充安全模式充电机，由于包括节拍控制器，节拍控制器包括节拍脉冲产生单元，节拍脉冲产生单元的脉冲控制信号传输给控制开关。可以通过脉冲控制信号对多个单体锂电池按奇偶次序分别充电，可以这样就能保证了每一支单体电池的安全充电，有效的均衡控制，达到动力型锂电池安全使用与高寿命的目地。
附图说明
图1为本实用新型大容量锂电池奇偶并充安全模式充电机的电路原理图；
图2为现有技术中不能实现的并充充电机的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型的大容量锂电池奇偶并充安全模式充电机，其较佳的具体实施方式如图1所示，包括多台并联连接的充电机，大容量锂电池包括多个相互串联的单体锂电池组成的锂电池组，每台充电机的输出端对应与一个单体锂电池连接，每台充电机的输入端分别设有单独的控制开关；
还包括节拍控制器，所述节拍控制器包括节拍脉冲产生单元，所述节拍脉冲产生单元的脉冲控制信号传输给所述控制开关。
所述的节拍控制器还包括电压寄存单元和电压检测单元，所述单体锂电池零电流时的电压信号输入给所述电压寄存单元与电压检测单元。
本实用新型的工作原理是：
设想把锂电池组充电过程看成一部交响乐曲的演奏。设计一指挥系统在充电机里协调控制充电、测量、电压识别过程。
如图1所示，采用正半周对单体2号4号电池充电，对单体1号3号电池测量；负半周对单体1号3号电池充电，对单体2号4号电池测量。
设定节拍控制器，节拍控制器的作用是控制充电节拍在一秒正脉冲期间k2、k4闭合，k1、k3打开，在这一瞬间2号与4号电池充电，1号与3号电池停止充电。在下一秒负脉冲期间k1、k3闭合k2、k4打开，在这一瞬间1号与3号电池充电，2号与4号电池停止充电。在充电机关闭期间充电电流为零时，将电池组真实电压采集到电压寄存器中供给电压鉴别器识别。
这一目标是为了消除导线电阻与电池内阻对测量锂电池组电压精度的影响。确保上限电压为每一支单体电池控制在4.20V，这样就能保证了每一支电池的安全充电，和有效的均衡控制，达到动力型锂电池安全使用与高寿命的目地。
如图2所示，一种观点认为把四个充电器与四个电池并在一起即可做成并充模式。其实行不通，表面上是并充的联接结构，其实仍然是串充方式。因为实际电路中中间的三条线上没有电流，I1、I2、I3＝0。
本实用新型能够实现安全有效的充电模式：
充电机在充电过程中随机采集锂电池组真实电压给控制器；充电机实现恒流充电的控制信号来自每一支电池随机采样；均衡充电是由同一磁体相同绕组完成，确保每支单体电池电压均衡；成功的解决了低电压大电流多组电能转换器体积大成本高的问题。
经十几次样机制造试验结果，获得了安全均衡有效的为串联锂电池充电的结果，无论电池组单体锂电池容量差异有多大在放电后电压差多少，在实施均衡充电后都能确保每支单体锂电池的电压都是4.20V，因此确保串联锂电池组使用的安全性。
具体实施例：
1)实现锂电池组充电过程中将锂电池组中电池分为1，3，5，7，9，…，与2，4，6，8，10，…，奇数与偶数两组。分别以各占50％的时间隔充电。每一支锂电池都是单独受控充电的，当锂电池充电电压达到锂电池充电上限电压时自动停止充电，确保每一支锂电池都不会充电超量的。
2)完成动力型锂电池恒流充电最大均衡电流为10-50A均衡方案。
3)实现锂电池组充电过程中每一支锂电池都能受控充电达到同一电压精度。
4)实现锂电池组充电过程中每一支锂电池都是在充电电流为零时进行测控电压采样的，消除充电回路电阻与电池内阻的的影响。保证了锂电池组充电过程中每一支锂电池均衡电压的均衡精度。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种大容量锂电池奇偶并充安全模式充电机，所述大容量锂电池包括多个相互串联的单体锂电池组成的锂电池组，其特征在于，包括多台并联连接的充电机，每台充电机的输出端对应与一个单体锂电池连接，每台充电机的输入端分别设有单独的控制开关；
还包括节拍控制器，所述节拍控制器包括节拍脉冲产生单元，所述节拍脉冲产生单元的脉冲控制信号传输给所述控制开关。
2.根据权利要求1所述的大容量锂电池奇偶并充安全模式充电机，其特征在于，所述的节拍控制器还包括电压寄存单元和电压检测单元，所述单体锂电池零电流时的电压信号输入给所述电压寄存单元与电压检测单元。
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