CN202111479U - 充电电池管理装置 - Google Patents

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Abstract

一种充电电池管理装置，包括：充电电路，供电电路，其中，供电电路包括对多个充电电池的并联或/和串连连接，其特征在于，还包括一选择切换开关，所述选择切换开关至少包括2个选择位置，其中一个选择位A与充电电路连接，另一连接位置B与供电电路连接，当选择开关位于位置A时，可对管理的充电电池进行充电，当选择开关位于位置B时，可对管理的充电电池进行串连/并联连接，对外供电。通过设置选择开关，使多个充电电池在供电时和充电时具有不同的连接(组织)关系，从而达到在充电时使得各个充电电池分别、独立的被充电，而供电时可以依据需要进行串连/并联连接，从而最大限度的维护充电电池的性能和寿命，并提高可靠性，降低成本。

Description

充电电池管理装置
所属技术领域
本实用新型涉及充电电池管理技术，具体而言，涉及充电电池的充电管理和供电管理，由于该装置在充电和供电环节，对充电电池使用不同的组织(连接)方法，尤其是充电时，同时独立地对充电电池分别充电，所以，可以获得最佳的充电效果，从而提高充电电池的寿命和效能。 
背景技术
充电电池作为移动电源和后备电源，在移动设备(手机、笔记本等)中广泛使用，有些设备，如手机中一般使用单个充电电池，而另一些设备，如笔记本中，使用多个充电电池，通过串/并联后(如两组，每组三个串联后再并连)，为笔记本供电。常见的充电电池有镍氢、镍镉、锂离子，锂聚合物、磷酸铁、铁电，铅酸蓄电池等。 
对于多个串/并联使用的充电电池，由于其串/并联时，对于单个充电电池的性能匹配有要求，所以，这些电池一般连接(串/并)关系是固定的，对于串连起来的充电电池，充电时，一般使用矫正补偿技术，来保证单个可充电电池的最佳充电，如平衡充电法。 
随着手持设备和移动设备的日益增多，其本身的电源容量已经不能满足人们的要求，于是，移动电源营运而生，为提供大的容量，移动电源一般使用多个充电电池串/并联而成。 
现有的使用多个充电电池的电源，尽管使用了充电补偿/矫正技术，但其效果依然比不上单独对单个充电电池的充电效果，这表现在： 
1.充电效率低； 
2.充电控制能力低； 
3.控制复杂，可靠性低； 
4.成本比较高； 
另外，固定串/并联关系的电池，一旦某个电池出故障，往往整个电源就报废，很不经济。 
实用新型内容：
本实用新型提供一种充电电池管理技术，用于解决以上问题，具体而言，就是通过设置选择开关，使多个充电电池在供电时和充电时具有不同的连接(组织)关系，从而达到在充 电时使得各个充电电池分别、独立的被充电，从而最大限度的维护充电电池的性能和寿命。 
技术方案 
一种充电电池管理装置，包括：充电电路(模块)，供电电路(模块)，其中，供电电路包括对多个可充电电池的并联或/和串连连接(组织)，其特征在于，还包括一选择切换开关，所述选择切换开关至少包括2个选择位置，其中一个选择位(Ai，i＝1-n)与充电电路连接，另一连接位置(Bi，i＝1-n)与供电电路连接，当选择开关位于位置A时，可对管理的充电电池进行充电，当选择开关位于位置B时，可对管理的充电电池进行串连/并联连接，对外供电。 
本实用新型所述的装置，其特征在于，包括多个充电电路，每个充电电路只负责对一个可充电电池进行充电。由于可同时充电，所以充电速度比较快。 
本实用新型所述的装置，其特征在于，充电电路通过选择开关，分别(/依次)对可充电电池进行充电。该种方式为节约成本，尤其是电池数目比较多的情况下，但花费时间较多。 
本实用新型所述的装置，其特征在于，所述充电电路的个数大于等于所管理的充电电池个数。 
本实用新型所述的装置，其特征在于，供电电路还包括一电压变换电路(400)，用于提供某一特定或可调的电压输出。该电路目前一般使用DC/DC变换电路，以获得高的转换效率。 
本实用新型所述的装置，其特征在于，供电电路还包括一选择开关，用于实现多种的电池串连/并联关系。如选择开关在位置A，则四个电池为依次串连关系，可输出14.4V(3.6x4)电压，选择开关在位置B，四个电池为两两串连后，再并联，可输出7.2V电压(供电电流增强) 
本实用新型所述的装置，其特征在于，还包括充电电池保护电路(10)，用于保护充电电池的过冲或过放。 
本实用新型所述的装置，其特征在于，所述充电电池是镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、锂聚合物电池、磷酸铁电池、铁电池。 
一种后备电源，包括两个或两个以上的充电电池，其特征在于，还包括本实用新型所述的装置。 
一种电池盒，包括两个或两个以上的充电电池接入点，其特征在于，还包括本实用新型所述的装置。 
本实用新型所述的装置，其特征在于，所述选择开关可以是电子开关或机械开关或遥控开关。 
对于充电过程中的温度补偿，可以直接将充电电池的温度探头连接至相应的充电电路。 
有益效果： 
本实用新型所述的装置，由于可以实现对多个充电电池单独的进行充电，同时，又不影响其供电时的串/并联组织，所以可以有效的提高充电电池的寿命，另外，本实用新型由于控制技术简单，可有效的提高整个电源的可靠性，并降低成本。。 
附图说明：
图1：本实用新型电池管理装置示意图，图中，100为充电电源输入，600为充电控制电路，20为充电电池，10为充电电池保护电路，50为选择切换开关，500为保护二极管，400为电压变换电路，200为5V电源供电输出，300为7.4V电源供电输出。 
图中选择切换开关(50)右边的部分为供电电路。 
图2：TP4056实现的充电控制电路原理图 
图3：BQ2057实现的充电控制电路原理图 
图4：一锂电池保护电路原理图 
图5：5V输出的DC/DC电压变换电路原理图 
下面，结合具体实施例对本实用新型所述的方法做进一步的说明。 
具体实施方式
本实用新型所述的装置，还可以用图一所示的实施例来进一步说明，在本事实例中，我们将管理4个锂电池。其中 
供电时，两两分别串联，然后再并联，输出电压为7.4v(3.7x2)，同时，通过一DC/DC变换电路，实现另一标准的5V输出。 
充电时，4个锂电池(20)分别接入是个充电控制电路(600)，独立进行充电。 
充电和供电由8P2T的选择开关(50)来选择。 
充电电路(600)可使用图2或图3所示的电路实现。 
保护电路(10)可使用图4所示的电路实现。 
DC/DC变换电路(400)可使用图5所示的电路实现。 
8p2t选择开关可选择SK-82H01开关实现。 
保护二极管(500)选择低压降的二极管，当两组串连后的电池电压接近时，保护二极管也可以不要。 
上述实施例，供电时，只有一种电池连接方式(输出电压7.4V)，我们可以通过增加另一选择开关，来实现具有多种电池连接方式的供电组织。 
如：断开图1中选择开关(50)B(1-8)端的电路连接，增加另一选择开关SK-82H01，该选择开关的S(1-8)端连接图1中选择开关(50)的B(1-8)端，增加的选择开关SK-82H01的B端接图1中选择开关(50)中原B端所连接的电路，增加的选择开关SK-82H01的A端，进行如下连接：A2-A3，A4-A5，A6-A7，最后，A1和A8分别连接到14.4V电源输出端。 
这样，通过控制新增加的另一选择开关SK-82H01，用户可以灵活的选择电池的串/并联关系，从而提高灵活性。由于这种通过连接关系实现的供电电压变化，未经过变换电路(如DC/DC)，所以不存在能量损失。 
通过设置选择开关的种类和数目，我们可以获得更多的组合方式，尤其是当选择开关使用电子方式(开关)时，这些组合就更为方便。 

Claims (10)

1.一种充电电池管理装置，包括：充电电路，供电电路，其中，供电电路包括对多个充电电池的并联或/和串连连接，其特征在于，还包括一选择切换开关，所述选择切换开关至少包括2个选择位置，其中一个选择位A与充电电路连接，另一连接位置B与供电电路连接，当选择开关位于位置A时，可对管理的充电电池进行充电，当选择开关位于位置B时，可对管理的充电电池进行串连/并联连接，对外供电。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括多个充电电路，每个充电电路只负责对一个充电电池进行充电。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充电电路的个数等于所管理的充电电池个数。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，充电电路通过选择开关，分别对多个充电电池依次进行充电。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，供电电路还包括一电压变换电路(400)，用于提供某一特定或可调的电压输出。：
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，供电电路还包括一选择开关，用于实现多种的电池串连/并联关系。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括充电电池保护电路(10)。
8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的装置，其特征在于，所述充电电池是锂电池。
9.一种后备电源，包括两个或两个以上的充电电池，其特征在于，还包括如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的装置。
10.一种电池盒，包括两个或两个以上的充电电池接入点，其特征在于，还包括如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的装置。 
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