CN203707855U - 一种锂电池组均衡充电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的就是提供一种成本低、结构简单的锂电池组均衡充电器。即一种锂电池组均衡充电器，包括相互串联的第一充电单元、第二充电单元、第三充电单元、第四充电单元和直流电源。以及与各个充电单元并联的第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三稳压二极管和第四稳压二极管。本实用新型能够保证锂电池组多个锂电池均衡充电。并且在本实用新型的优选方式中，能在电池将要充满时进行涓流充电，提高了电池的使用寿命，大大地降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锂电池组均衡充电器。
背景技术
随着电动公交车、电动车的发展，锂电池组的充放电系统也是越来越重要。但是在制作工程中，由于工艺的不足，导致不同批次的电池甚至是同批次的电池电性能很难做到一致，而充电器对电池的电性能恰恰又比较敏感，所以锂电池组能否均衡充电直接影响了电池的寿命以及电池的容量。而目前世面上的锂电池组均衡充电器，往往是通过微控制器来控制的，大大增加了充电器的成本。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种成本低、结构简单的锂电池组均衡充电器。
为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的，一种锂电池组均衡充电器，其特征在于：包括第一充电单元、第二充电单元、第三充电单元、第四充电单元、直流电源、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三稳压二极管和第四稳压二极管。
所述第一充电单元包括容纳锂电池的电池仓Ⅰ，所述电池仓Ⅰ内安装正电极Ⅰ和负电极Ⅰ，所述正电极Ⅰ与装入电池仓Ⅰ内的锂电池的正极接触，所述负电极Ⅰ与装入电池仓Ⅰ内的锂电池的负极接触。所述第二充电单元包括容纳锂电池的电池仓Ⅱ，所述电池仓Ⅱ内安装正电极Ⅱ和负电极Ⅱ，所述正电极Ⅱ与装入电池仓Ⅱ内的锂电池的正极接触，所述负电极Ⅱ与装入电池仓Ⅱ内的锂电池的负极接触。所述第三充电单元包括容纳锂电池的电池仓Ⅲ，所述电池仓Ⅲ内安装正电极Ⅲ和负电极Ⅲ，所述正电极Ⅲ与装入电池仓Ⅲ内的锂电池的正极接触，所述负电极Ⅲ与装入电池仓Ⅲ内的锂电池的负极接触。所述第四充电单元包括容纳锂电池的电池仓Ⅳ，所述电池仓Ⅳ内安装正电极Ⅳ和负电极Ⅳ，所述正电极Ⅳ与装入电池仓Ⅳ内的锂电池的正极接触，所述负电极Ⅳ与装入电池仓Ⅳ内的锂电池的负极接触。
所述直流电源的正极与正电极Ⅰ连接，所述负电极Ⅰ与正电极Ⅱ连接，所述负电极Ⅱ与正电极Ⅲ连接，所述负电极Ⅲ与正电极Ⅳ连接，所述负电极Ⅳ与所述直流电源的负极连接。
所述第一稳压二极管的阴极与正电极Ⅰ连接、第一稳压二极管的阳极与负电极Ⅰ连接。所述第二稳压二极管的阴极与正电极Ⅱ连接、第二稳压二极管的阳极与负电极Ⅱ连接。所述第三稳压二极管的阴极与正电极Ⅲ连接、第三稳压二极管的阳极与负电极Ⅲ连接。所述第四稳压二极管的阴极与正电极Ⅳ连接、第四稳压二极管的阳极与负电极Ⅳ连接。
所述第一稳压二极管的临界反向击穿电压小于第一充电单元中装入的锂电池的输出电压。所述第二稳压二极管的临界反向击穿电压小于第二充电单元中装入的锂电池的输出电压。所述第三稳压二极管的临界反向击穿电压小于第三充电单元中装入的锂电池的输出电压。所述第四稳压二极管的临界反向击穿电压小于第四充电单元中装入的锂电池的输出电压。
进一步，所述第一稳压二极管的临界反向击穿电压是所述第一充电单元中装入的锂电池的输出电压的97％。所述第二稳压二极管的临界反向击穿电压是第二充电单元中装入的锂电池的输出电压的97％。所述第三稳压二极管的临界反向击穿电压是第三充电单元中装入的锂电池的输出电压的97％。所述第四稳压二极管的临界反向击穿电压小于第四充电单元中装入的锂电池的输出电压的97％。
进一步，所述直流电源是恒流电源。
本实用新型能够保证锂电池组多个锂电池均衡充电。并且在本实用新型的优选方式中，能在电池将要充满时进行涓流充电，提高了电池的使用寿命，大大地降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为稳压管特性曲线；
图3为稳压管等效电路；
图4为磷酸铁锂电池充电曲线。
图中：第一充电单元-v1、第二充电单元-v2、第三充电单元-v3、第四充电单元-v4、直流电源-1、第一稳压二极管-D1、第二稳压二极管-D2、第三稳压二极管-D3和第四稳压二极管-D4。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。
实施例1：
一种锂电池组均衡充电器，其特征在于：包括第一充电单元v1、第二充电单元v2、第三充电单元v3、第四充电单元v4、直流电源1、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第三稳压二极管D3和第四稳压二极管D4。
所述第一充电单元v1包括容纳锂电池的电池仓Ⅰ，所述电池仓Ⅰ内安装正电极Ⅰ和负电极Ⅰ，所述正电极Ⅰ与装入电池仓Ⅰ内的锂电池的正极接触，所述负电极Ⅰ与装入电池仓Ⅰ内的锂电池的负极接触。即所述正电极Ⅰ和负电极Ⅰ均是金属触点，当待充电的锂电池装入电池仓Ⅰ后，在正电极Ⅰ和负电极Ⅰ之间加上一个电压，就能够对锂电池充电。
所述第二充电单元v2包括容纳锂电池的电池仓Ⅱ，所述电池仓Ⅱ内安装正电极Ⅱ和负电极Ⅱ，所述正电极Ⅱ与装入电池仓Ⅱ内的锂电池的正极接触，所述负电极Ⅱ与装入电池仓Ⅱ内的锂电池的负极接触。即所述正电极Ⅱ和负电极Ⅱ均是金属触点，当待充电的锂电池装入电池仓Ⅱ后，在正电极Ⅱ和负电极Ⅱ之间加上一个电压，就能够对锂电池充电。
所述第三充电单元v3包括容纳锂电池的电池仓Ⅲ，所述电池仓Ⅲ内安装正电极Ⅲ和负电极Ⅲ，所述正电极Ⅲ与装入电池仓Ⅲ内的锂电池的正极接触，所述负电极Ⅲ与装入电池仓Ⅲ内的锂电池的负极接触。即所述正电极Ⅲ和负电极Ⅲ均是金属触点，当待充电的锂电池装入电池仓Ⅲ后，在正电极Ⅲ和负电极Ⅲ之间加上一个电压，就能够对锂电池充电。
所述第四充电单元v4包括容纳锂电池的电池仓Ⅳ，所述电池仓Ⅳ内安装正电极Ⅳ和负电极Ⅳ，所述正电极Ⅳ与装入电池仓Ⅳ内的锂电池的正极接触，所述负电极Ⅳ与装入电池仓Ⅳ内的锂电池的负极接触。即所述正电极Ⅱ和负电极Ⅱ均是金属触点，当待充电的锂电池装入电池仓Ⅳ后，在正电极Ⅳ和负电极Ⅳ之间加上一个电压，就能够对锂电池充电。
所述直流电源1的正极通过导线与正电极Ⅰ连接，所述负电极Ⅰ通过导线与正电极Ⅱ连接，所述负电极Ⅱ通过导线与正电极Ⅲ连接，所述负电极Ⅲ通过导线与正电极Ⅳ连接，所述负电极Ⅳ通过导线与所述直流电源1的负极连接。即使得直流电源1与电池仓Ⅰ～Ⅳ串联起来。
所述第一稳压二极管D1的阴极与正电极Ⅰ连接、第一稳压二极管D1的阳极与负电极Ⅰ连接。即将第一稳压二极管D1并联在电池仓Ⅰ的两端。所述第二稳压二极管D2的阴极与正电极Ⅱ连接、第二稳压二极管D2的阳极与负电极Ⅱ连接。即将第二稳压二极管D2并联在电池仓Ⅱ的两端。所述第三稳压二极管D3的阴极与正电极Ⅲ连接、第三稳压二极管D3的阳极与负电极Ⅲ连接。即将第三稳压二极管D3并联在电池仓Ⅲ的两端。所述第四稳压二极管D4的阴极与正电极Ⅳ连接、第四稳压二极管D4的阳极与负电极Ⅳ连接。即将第四稳压二极管D4并联在电池仓Ⅳ的两端。
所述第一稳压二极管D1的临界反向击穿电压小于第一充电单元v1中装入的锂电池的输出电压。所述第二稳压二极管D2的临界反向击穿电压小于第二充电单元v2中装入的锂电池的输出电压。所述第三稳压二极管D3的临界反向击穿电压小于第三充电单元v3中装入的锂电池的输出电压。所述第四稳压二极管D4的临界反向击穿电压小于第四充电单元v4中装入的锂电池的输出电压。
本实施例中，所述第一稳压二极管D1的临界反向击穿电压是所述第一充电单元v1中装入的锂电池的输出电压的97％。所述第二稳压二极管D2的临界反向击穿电压是第二充电单元v2中装入的锂电池的输出电压的97％。所述第三稳压二极管D3的临界反向击穿电压是第三充电单元v3中装入的锂电池的输出电压的97％。所述第四稳压二极管D4的临界反向击穿电压小于第四充电单元v4中装入的锂电池的输出电压的97％。所述直流电源1是恒流电源。
实施例2：
本实施例公开的一种锂电池组均衡充电器中，第一充电单元v1、第二充电单元v2、第三充电单元v3、第四充电单元v4、直流电源1、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第三稳压二极管D3和第四稳压二极管D4的连接关系同实施例1。
所述直流电源1是恒流电源。所述第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第三稳压二极管D3和第四稳压二极管D4的临界反向击穿电压均是3.5v。所述电池仓Ⅰ～Ⅳ中装入的锂电池的终止充电电压均为3.6v，标称电压为3.2v。
各稳压二极管的特性曲线如图2所示。各稳压二极管的等效电路如图3所示。即随着稳压二极管两端电压增加，等效电阻逐渐减小，在电压值小于3.5伏时，稳压二极管电阻可视为无穷大，即开路，不分流。根据图4锂电池充电曲线，可知，在接近100%电压值，即3.5v，应当使用涓流充电的方式。所以当电压值达到3.5v的时候，根据稳压二极管特性图可知，等效电阻急剧减小，使得稳压二极管支路开始分流，与此同时，流经电池的支路的电流逐渐减小，使得最后大部分电流都从稳压二极管端流过，只有很小一部分从电池端流过，达到涓流充电的目的。由于电池工艺的不同，导致有的电池的稳压二极管先导通，由于每个单元是串联的方式，所以每个单元的总电流是相同的，并不影响其他没有导通的单元，可以实现均衡充电的原理。
Claims (3)
1.一种锂电池组均衡充电器，其特征在于：包括第一充电单元（v1）、第二充电单元（v2）、第三充电单元（v3）、第四充电单元（v4）、直流电源（1）、第一稳压二极管（D1）、第二稳压二极管（D2）、第三稳压二极管（D3）和第四稳压二极管（D4）；
所述第一充电单元（v1）包括容纳锂电池的电池仓Ⅰ，所述电池仓Ⅰ内安装正电极Ⅰ和负电极Ⅰ，所述正电极Ⅰ与装入电池仓Ⅰ内的锂电池的正极接触，所述负电极Ⅰ与装入电池仓Ⅰ内的锂电池的负极接触；所述第二充电单元（v2）包括容纳锂电池的电池仓Ⅱ，所述电池仓Ⅱ内安装正电极Ⅱ和负电极Ⅱ，所述正电极Ⅱ与装入电池仓Ⅱ内的锂电池的正极接触，所述负电极Ⅱ与装入电池仓Ⅱ内的锂电池的负极接触；所述第三充电单元（v3）包括容纳锂电池的电池仓Ⅲ，所述电池仓Ⅲ内安装正电极Ⅲ和负电极Ⅲ，所述正电极Ⅲ与装入电池仓Ⅲ内的锂电池的正极接触，所述负电极Ⅲ与装入电池仓Ⅲ内的锂电池的负极接触；所述第四充电单元（v4）包括容纳锂电池的电池仓Ⅳ，所述电池仓Ⅳ内安装正电极Ⅳ和负电极Ⅳ，所述正电极Ⅳ与装入电池仓Ⅳ内的锂电池的正极接触，所述负电极Ⅳ与装入电池仓Ⅳ内的锂电池的负极接触；
所述直流电源（1）的正极与正电极Ⅰ连接，所述负电极Ⅰ与正电极Ⅱ连接，所述负电极Ⅱ与正电极Ⅲ连接，所述负电极Ⅲ与正电极Ⅳ连接，所述负电极Ⅳ与所述直流电源（1）的负极连接；
所述第一稳压二极管（D1）的阴极与正电极Ⅰ连接、第一稳压二极管（D1）的阳极与负电极Ⅰ连接；所述第二稳压二极管（D2）的阴极与正电极Ⅱ连接、第二稳压二极管（D2）的阳极与负电极Ⅱ连接；所述第三稳压二极管（D3）的阴极与正电极Ⅲ连接、第三稳压二极管（D3）的阳极与负电极Ⅲ连接；所述第四稳压二极管（D4）的阴极与正电极Ⅳ连接、第四稳压二极管（D4）的阳极与负电极Ⅳ连接；
所述第一稳压二极管（D1）的临界反向击穿电压小于第一充电单元（v1）中装入的锂电池的输出电压；所述第二稳压二极管（D2）的临界反向击穿电压小于第二充电单元（v2）中装入的锂电池的输出电压；所述第三稳压二极管（D3）的临界反向击穿电压小于第三充电单元（v3）中装入的锂电池的输出电压；所述第四稳压二极管（D4）的临界反向击穿电压小于第四充电单元（v4）中装入的锂电池的输出电压。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池组均衡充电器，其特征在于：所述第一稳压二极管（D1）的临界反向击穿电压是所述第一充电单元（v1）中装入的锂电池的输出电压的97％；所述第二稳压二极管（D2）的临界反向击穿电压是第二充电单元（v2）中装入的锂电池的输出电压的97％；所述第三稳压二极管（D3）的临界反向击穿电压是第三充电单元（v3）中装入的锂电池的输出电压的97％；所述第四稳压二极管（D4）的临界反向击穿电压小于第四充电单元（v4）中装入的锂电池的输出电压的97％。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池组均衡充电器，其特征在于：所述直流电源（1）是恒流电源。
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| CN106230044A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-14 | 广州市仟顺电子设备有限公司 | 可为开路电池提供放电回路的蓄电池组结构及其实现方法 |
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