CN202840604U - 一种充电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种充电系统，解决锂电池因充电不均衡影响锂电池使用寿命的问题。一种充电系统，包括：用于提供电源的供电单元；用于调整充电工作状态的主控单元，与所述供电单元连接；用于为电池组充电的充电单元，与所述的主控单元连接；用于监测电池组信息和保护充电安全的电池监测及保护单元，与所述主控单元、充电单元和电池组连接。本实用新型能够实现锂电池的均衡充电，有效地防止过充现象，提高了锂电池使用的安全性，增加了电池组的充电容量，延长了锂电池组的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电器领域，特别涉及一种锂电池的均衡充电系统。
背景技术
随着国际原油价格飞涨，各种新型能源的研究成为公众关注的焦点。电能作为动力能源已经在各种车辆上得到广泛应用。锂电池以具有较高的能量质量比和能量体积比，无记忆效应，可重复充电次数多，使用寿命较长等优点成为动力电能的首选。作为一种新型动力技术，锂电池在使用中必须串联才能达到使用电压的需求，单体性能的参差不齐并不全缘于电池生产技术问题，即使每只电池出厂时电压，内阻完全一致，使用一段时间以后，也会产生差异，这使得解决动力电池充电技术问题成为迫切需要解决的技术问题。由于单体锂电池在制造工艺、工作环境等方面的差别，会造成锂电池组串联充电的不平衡性，将使某些单体电池的容量加速衰减，串联电池组的容量是由单体电池的最小容量决定的，因此这些差异将使电池组的使用寿命缩短。
实用新型内容
本实用新型提供一种充电系统，解决锂电池因充电不均衡影响锂电池使用寿命的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种充电系统，包括：用于提供电源的供电单元；用于调整充电工作状态的主控单元，与所述供电单元连接；用于为电池组充电的充电单元，与所述的主控单元连接；用于监测电池信息和保护充电安全的电池监测及保护单元，与所述主控单元、充电单元和电池组连接。
所述的主控单元还与用于监测环境温度的环境温度监测单元连接。
本实用新型还包括用于设置和显示充电参数信息的参数设置及显示单元，与主控单元连接。
所述参数设置及显示单元具体为计算机和与所述计算机连接的LCD显示器。
所述主控单元包括接收电池电压电流信息的通讯接口、微处理器和A/D转换电路，通迅接口、微处理器和A/D转换电路依次连接。
所述电池监测及保护单元包括监测电池组电压电流及电池温度信息的电池监测电路和电池保护电路，电池监测电路分别与主控单元的通迅接口、电池组连接，电池保护电路与电池组连接。
所述的充电单元包括经DC/DC转换器转换的串充电源、经DC/DC转换器转换的单充电源、开关组和控制开关组串单充切换的控制电路；其中所述的控制电路与主控单元的A/D转换电路连接。
采用本实用新型的充电系统，当电池组发生过充电、过电流、过温等异常情况时将终止充电器工作，并断开电池组与充电器间的连接。本实用新型的充电系统良好地解决了电池组充电的不平衡问题，有效地防止过充现象，提高了锂电池使用的安全性，增加了电池组的充电容量，延长了锂电池组的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型锂电池系统的电路原理框图；
图2为本实用新型锂电池系统主控单元的电路原理框图；
图3为本实用新型锂电池系统充电单元的电路原理框图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
本实用新型提供一种充电系统，包括：用于提供电源的供电单元1；用于调整充电工作状态的主控单元2，与所述供电单元1连接；用于为电池组充电的充电单元3，与所述的主控单元2连接；用于监测电池组信息和保护充电安全的电池监测及保护单元4，与所述主控单元2、充电单元3和电池组5连接。
其中，优选地，主控单元2还与用于监测环境温度的环境温度监测单元6连接该，主控单元2根据接收的电池组信息和环境温度信息调整充电工作状态。
其中，优选地，本实施例还包括用于设置和显示充电参数信息的参数设置及显示单元，与主控单元连接。参数设置及显示单元具体为计算机7和与所述计算机7连接的LCD显示器8。用户可以通过LCD显示器8输入电池充电电压，充电电流，电池容量等相关信息；也可以通过在线模式由计算机输入。接收监测单元采集的电池组信息，调整充电工作状态，并将电池组信息在LCD显示器8上实时显示。当充电器在工作过程中发生异常或电池组发生异常，发出停止充电的指令，将停止充电。
上述的主控单元2具体实施包括接收电池电压电流信息的通讯接口9、微处理器10和A/D转换电路11，通迅接口9、微处理器10和A/D转换电路11依次连接。
上述的电池监测及保护单元4具体实施包括电池监测电路和电池保护电路，电池监测电路分别与主控单元的通迅接口9、电池组5连接，电池保护电路与电池组5连接。电池监测电路实时监测电池组信息，包括：电池组电压，单体电池电压，充电电流，电池组温度等；并将这些信息传送至主控单元，在LCD实时显示。电池保护电路，依据采集的电池组信息，当发生过充电，过电流，电池组过热或电池组短路等异常情况时，断开电池组与充电器间的连接，保证电池组及充电器安全可靠。
上述的充电单元具体实施包括经DC/DC转换器转换的串充电源12、经DC/DC转换器转换的单充电源13、开关组14和控制开关组串单充切换的控制电路15；其中所述的控制电路15与主控单元2的A/D转换电路11连接。当电池组单体电池电压都低于“电池充电电压”(以4.2V为例)时，充电器处于串充模式，控制电路控制开关组切换，由电池串充电源对电池组充电。当电池组任一单体高于4.2V时，串充限制电流按阶梯式减小；当串充限制电流小于电池容量的0.1C时，进入单充模式，单充模式下，控制电路控制开关组切换，由单充电源分别对电池组每一单体充电；当电池组所有单体充电电流小于电池容量的0.01C时，充电结束。
本实施例能够实现锂电池的充电均衡，有效地防止过充现象，提高了锂电池使用的安全性，增加了电池组的充电容量，延长了锂电池组的使用寿命。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种充电系统，其特征在于，包括：
用于提供电源的供电单元；
用于调整充电工作状态的主控单元，与所述供电单元连接；
用于为电池组充电的充电单元，与所述的主控单元连接；
用于监测电池信息和保护充电安全的电池监测及保护单元，与所述主控单元、充电单元和电池组连接。
2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述的主控单元与用于监测环境温度的环境温度监测单元连接。
3.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，还包括用于设置和显示充电参数信息的参数设置及显示单元，与主控单元连接。
4.根据权利要求3所述的充电系统，其特征在于，所述参数设置及显示单元具体为计算机和与所述计算机连接的LCD显示器。
5.根据权利要求1～4任一项权利要求所述的充电系统，其特征在于，所述主控单元包括接收电池电压电流信息的通讯接口、微处理器和A/D转换电路，通迅接口、微处理器和A/D转换电路依次连接。
6.根据权利要求1～4任一项权利要求所述的充电系统，其特征在于，所述电池监测及保护单元包括监测电池组电压电流及电池温度信息的电池监测电路和电池保护电路，电池监测电路分别与主控单元的通迅接口、电池组连接，电池保护电路与电池组连接。
7.根据权利要求1～4任一项权利要求所述的充电系统，其特征在于，所述的充电单元包括经DC/DC转换器转换的串充电源、经DC/DC转换器转换的单充电源、开关组和控制开关组串单充切换的控制电路；其中所述的控制电路与主控单元的A/D转换电路连接。
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| CN 201220487883 CN202840604U (zh) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | 一种充电系统 |
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| CN 201220487883 CN202840604U (zh) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | 一种充电系统 |
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| CN202840604U true CN202840604U (zh) | 2013-03-27 |
Family
ID=47952219
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| CN 201220487883 Expired - Fee Related CN202840604U (zh) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | 一种充电系统 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105119347A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-02 | 苏州达力客自动化科技有限公司 | 一种智能充放电管理系统 |
| CN105119345A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-02 | 苏州达力客自动化科技有限公司 | 一种电池储能系统 |
| CN106451650A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-02-22 | 北京小米移动软件有限公司 | 充电检测设备及方法 |
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2012
- 2012-09-24 CN CN 201220487883 patent/CN202840604U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Charging system, power supply terminal and receiving terminal Effective date of registration: 20141208 Granted publication date: 20130327 Pledgee: Tianjin Binhai hi tech Industrial Development Zone Kexin Venture Capital Co., Ltd. Pledgor: Tianjin Fengwen Science and Technology Development Co., Ltd. Registration number: 2014120000064 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20150703 Granted publication date: 20130327 Pledgee: Tianjin Binhai hi tech Industrial Development Zone Kexin Venture Capital Co., Ltd. Pledgor: Tianjin Fengwen Science and Technology Development Co., Ltd. Registration number: 2014120000064 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130327 Termination date: 20150924 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |