CN203243069U

CN203243069U - 一种高效的锂离子电池组充电控制器

Info

Publication number: CN203243069U
Application number: CN 201320120306
Authority: CN
Inventors: 刘洋; 李超; 柳善坤; 王琪瑞; 郝建军
Original assignee: Shandong University of Science and Technology
Current assignee: Shandong University of Science and Technology
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2023-03-15

Abstract

本实用新型公开一种锂离子电池组充电控制器，其包括控制器、电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、通信模块、显示模块、PWM发生模块、及PWM信号放大模块。所述控制器与电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、通信模块、显示模块、PWM发生模块分别连接，PWM信号放大模块与PWM发生模块连接。该充电控制器结构新颖，能够检测和控制蓄电池的充电进程来保证充电质量和电池安全，延长电池寿命。

Description

一种高效的锂离子电池组充电控制器

技术领域

本实用新型涉及一种高效、均衡的锂离子电池组充电控制器，能够通过检测充电时电池的充电电流、电压以及温度参数来控制充电进度，保证充电质量，延长电池寿命。

背景技术

随着能源的日益紧缺和环境污染的加剧，光伏发电、电动汽车和电动自行车等绿色产业已成为人们关注和研究的热点。在这些领域中，锂离子电池作为一种高效的可重复使用的储能设备得到了广泛的应用，但是充电一直是影响其使用寿命的关键问题。在独立光伏发电系统以及电动自行车行业中，锂离子电池由于具有可循环充电、使用安全、无污染等优点，因而被广泛用作系统的储能装置。锂离子蓄电池作为储能装置在电动自行车中具有重要的地位，蓄电池的性能和寿命对系统运行的可靠性和稳定性有着非常大的影响。蓄电池在实际应用中遇到的最大问题是其使用寿命远远达不到设计寿命。设计寿命在10年的蓄电池，在实际使用时大都在5年便损坏，有些甚至不到一年便失效了，这不但影响了系统的可靠性，而且还造成了重大的经济损失。蓄电池的使用寿命由多方面的因素决定，包括蓄电池本身的物理性能、使用环境、监控管理方式和充放电制度等。通过对过早失效的蓄电池进行统计及分析发现，大部分都是由于充放电控制不合理而造成的，尤其是在多节单体蓄电池充电时，充电效果的不均衡会造成电池提的过热，严重影响其使用寿命。因此，要提高蓄电池的寿命，最重要的是使用合理的充电方法对蓄电池进行充电。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池组充电控制器，该充电控制器结构新颖，能够检测和控制蓄电池的充电进程来保证充电质量和电池安全，延长电池寿命。

本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

一种锂离子电池组充电控制器，包括控制器、电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、通信模块、显示模块、PWM发生模块、及PWM信号放大模块；所述控制器与电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、通信模块、显示模块、PWM发生模块分别连接，PWM信号放大模块与PWM发生模块连接。

优选地，所述控制器为8位AVR mega16单片机，PWM发生模块采用SG3525芯片。

优选地，所述单片机的输出口连接SG3525芯片。

优选地，所述温度检测模块采用热敏电阻。

优选地，所述电流检测模块、电压检测模块、及温度检测模块分别与控制器的AD转换引脚连接。

本实用新型的有益效果：

此种锂离子电池组充电控制器，可以以较快的速度对多组电池进行充电控制，从而可以较为准确的控制充电进程。在充电过程中，先采用恒流充电，然后采用恒压充电，最后进入浮充阶段，因此可以根据电池充电过程的一般规律进行相对准确的充电控制，保证充电质量和充电安全。再者，可对蓄电池的输入电压、充电电流、充电电压以及温度等信息进行实时显示，故具有使用方便、灵活的特点。

附图说明

图1是锂离子电池组充电控制器的原理框图。

图2是电源电路图。

图3是蓄电池充电电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

结合图1至图3，一种锂离子电池组充电控制器，包括控制器1、电流检测模块2、电压检测模块3、温度检测模块4、通信模块5、显示模块6、PWM发生模块7、及PWM信号放大模块8。所述控制器1与电流检测模块2、电压检测模块3、温度检测模块4、通信模块5、显示模块6、PWM发生模块7分别连接，PWM信号放大模块8与PWM发生模块7连接。

所述控制器1为8位AVR mega16单片机，PWM发生模块7采用SG3525芯片，单片机的输出口连接SG3525芯片。所述温度检测模块4采用热敏电阻，所述电流检测模块2、电压检测模块3、及温度检测模块4分别与控制器1的AD转换引脚连接。

控制器1为AVR单片机，单片机一个输出口连接PWM发生芯片SG3525。温度检测模块4选用了热敏电阻，其电源由精确基准电源电路产生。LCD显示模块6配置了驱动电路，可对蓄电池的输入电压、充电电流、充电电压以及温度等参信息进行显示。

下面对有关内容再作进一步说明：

在进行充电控制时，首先电压检测模块，电流检测模块，温度检测模块检测电池充电的相关参数，通过单片机自带的AD转换功能进行转换，将蓄电池的输入电压、充电电流、充电电压以及温度等参信息通过LCD显示模块实时显示出来。通过与设定的相关充电指标进行比较，从而选择相应的控制策略。在输入电压部分，DC/DC主电路是实现充电系统能量转换的功率电路，为整个充电控制系统提供所需的各种电压。充电控制器是整个充电系统的控制核心，既要实现对主电路功率开关管的控制，又要实现对蓄电池的充电控制，还要求对电池进行保护。PWM信号放大模块，对充电控制器输出的PWM信号进行隔离放大，产生满足功率开关管正常工作要求的驱动信号。该控制器采用了激活充电、大电流快速充电、过充电和浮充电四个模式进行充电，使得充电恢复蓄电池容量的同时延长蓄电池的使用寿命。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种锂离子电池组充电控制器，其特征在于，包括控制器、电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、通信模块、显示模块、PWM发生模块、及PWM信号放大模块；所述控制器与电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块、通信模块、显示模块、PWM发生模块分别连接，PWM信号放大模块与PWM发生模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池组充电控制器，其特征在于，所述控制器为8位AVR mega16单片机，PWM发生模块采用SG3525芯片。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池组充电控制器，其特征在于，所述单片机的输出口连接SG3525芯片。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池组充电控制器，其特征在于，所述温度检测模块采用热敏电阻。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种锂离子电池组充电控制器，其特征在于，所述电流检测模块、电压检测模块、及温度检测模块分别与控制器的AD转换引脚连接。