CN204046240U - 一种带均衡充电电路的摩托车用锂电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其包括多颗串联连接的单体电池以及均与单体电池的数量相等的均衡充电电路，所述均衡充电电路包括放电控制模块、电子开关和放电电阻；每一均衡充电电路与对应的一单体电池连接；所述放电控制模块，用于根据对应的单体电池的电压信号控制对应的电子开关的启闭，以使对应的单体电池处于通过对应的放电电阻进行放电和停止放电中的其中一种状态。本实用新型可以保证锂电池中的各单体电池的电压保持一致。
Description
技术领域
本实用新型涉及摩托车用锂电池的充电保护技术。
背景技术
近年来，锂电池以其自有的能量密度高、重量轻、体积小、无记忆效应、无污染、循环寿命长等优势，正逐渐在多个领域有较大份额的应用，部分领域的镍镉电池或镍氢电池已经全部被锂电池所取代。因锂电池特有的特性，成组锂电池串联充电时，应保证每节电池均衡充电，减小每组电芯的电压差，否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。
目前，摩托车也开始采用锂电池代替铅酸蓄电池，如何延长摩托车锂电池的使用寿命，成为了业内亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其能解决目前的充电器会对锂电池的性能和寿命产生的影响的问题。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其包括多颗串联连接的单体电池以及均与单体电池的数量相等的均衡充电电路，所述均衡充电电路包括放电控制模块、电子开关和放电电阻；每一均衡充电电路与对应的一单体电池连接；
所述放电控制模块，用于根据对应的单体电池的电压信号控制对应的电子开关的启闭，以使对应的单体电池处于通过对应的放电电阻进行放电和停止放电中的其中一种状态。
优选的，所述放电控制模块包括限流电阻、隔离电容和电池保护IC，所述电池保护IC的正电源端通过限流电阻与对应的单体电池的正极连接，电池保护IC的负电源端与对应的单体电池的负极连接，对应的单体电池的正极通过隔离电容与其负极连接；所述电子开关具有第一端脚、第二端脚和第三端脚，电池保护IC的控制端与电子开关的第一端脚连接，电子开关的第二端脚与对应的单体电池的正极连接，电子开关的第三端脚通过放电电阻与单体电池的负极连接。
优选的，所述均衡充电电路还包括一温度传感器，所述温度传感器用于根据对应的单体电池的温度控制对应的电子开关的启闭。进一步优选的，所述温度传感器为热敏电阻。
进一步优选的，所述放电控制模块包括限流电阻、隔离电容和电池保护IC，所述电池保护IC的正电源端通过限流电阻与对应的单体电池的正极连接，电池保护IC的负电源端与对应的单体电池的负极连接，对应的单体电池的正极通过隔离电容与其负极连接；所述电子开关具有第一端脚、第二端脚和第三端脚，电池保护IC的控制端与电子开关的第一端脚连接，电子开关的第二端脚通过所述温度传感器与对应的单体电池的正极连接，电子开关的第三端脚通过放电电阻与单体电池的负极连接。
优选的，所述电子开关为三极管或MOS管。
优选的，所述电池保护IC的型号为S8241。
本实用新型具有如下有益效果：
在对锂电池进行充电的同时，还加入了均衡充电电路对锂电池的各单体电池的电压进行监测，若监测到某个单体电池的电压超出预设值，则对该单体电池进行放电处理，以保证锂电池中的各单体电池的电压保持一致；另外，还对单体电池的温度进行监测，若温度过高，则停止放电，这样就能更有效的延迟锂电池的使用寿命和提高其安全稳定性。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的带均衡充电电路的摩托车用锂电池的电路图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。
如图1所示，一种带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其包括三颗串联连接的单体电池(图未视)以及三个均衡充电电路，所述均衡充电电路包括放电控制模块、电子开关、温度传感器和放电电阻。每一均衡充电电路与对应的一单体电池连接。
所述放电控制模块，用于根据对应的单体电池的电压信号控制对应的电子开关的启闭，以使对应的单体电池处于通过对应的放电电阻进行放电和停止放电中的其中一种状态。
所述温度传感器用于根据对应的单体电池的温度控制对应的电子开关的启闭。
具体的，将三个单体电池分别记为第一单体电池、第二单体电池和第三单体电池。如图1所示，第一单体电池的正极与端子BC1连接，其负极与端子BC0连接；第二单体电池的正极与电子BC2连接，其负极与端子BC1连接；第三单体电池的正极与电子BC3连接，其负极与端子BC2连接，从而使三个单体电池形成串联。
将三个均衡充电电路分别记为第一均衡充电电路、第二均衡充电电路和第三均衡充电电路。
其中，第一均衡充电电路包括第一放电控制模块、第一电子开关、第一温度传感器和第一放电电阻；第二均衡充电电路包括第二放电控制模块、第二电子开关、第二温度传感器和第二放电电阻；第三均衡充电电路包括第三放电控制模块、第三电子开关、第三温度传感器和第三放电电阻。
第一放电控制模块包括限流电阻R89、隔离电容C36和电池保护IC U27。第一电子开关为P型的MOS管Q42。第一温度传感器为正温度系数型的热敏电阻PTC1。第一放电电阻由电阻R128和电阻R131并联而成。
第二放电控制模块包括限流电阻R83、隔离电容C35和电池保护IC U26。第二电子开关为P型的MOS管Q41。第二温度传感器为正温度系数型的热敏电阻PTC2。第二放电电阻由电阻R127和电阻R130并联而成。
第三放电控制模块包括限流电阻R37、隔离电容C34和电池保护IC U25。第三电子开关为P型的MOS管Q40。第三温度传感器为正温度系数型的热敏电阻PTC3。第三放电电阻由电阻R126和电阻R129并联而成。
电池保护IC U25-U27的型号均为S8241。MOS管Q40-Q42的型号均为AO3401。
下面，为了便于阅读，仅以第一单体电池与第一均衡充电电路的连接关系为例进行详细描述，其他单体电池与均衡充电电路的连接关系均相同。
电池保护IC U27的正电源端VDD通过限流电阻R89与端子BC1连接，电池保护IC U27的负电源端VSS与对端子BC0连接，端子BC1通过隔离电容C36与端子BC0连接。电池保护IC U27的控制端CO与MOS管Q42的栅极连接，MOS管Q42的源极通过热敏电阻PTC1与端子BC1连接，MOS管Q42的漏极通过第一放电电阻与端子BC0连接。
热敏电阻PTC1贴装在第一单体电池的表面。
其工作原理为，第一至第三单体电池由充电电路对其充电，在充电过程中，由于各单体电池的内阻不一样，内阻小的单体电池会先充满，此时，假如电池保护IC U27通过其正电源端VDD和负电源端VSS监测到第一单体电池的电压高于3.65V(预设电压)时，控制其控制端CO输出高电平信号，以使MOS管Q42导通，第一单体电池通过第一放电电阻进行放电，在放电过程中，若第一单体电池的温度超过75℃，热敏电阻PTC1的阻值变得很大，MOS管Q42不能达到导通条件而截止，从而使第一单体电池在高温环境下停止放电，若温度回落到55℃后，MOS管Q42重新导通。若第一单体电池的电压在3.65V以下时，电池保护IC U27的控制端CO输出低电平信号，使MOS管Q42截止，第一单体电池停止放电。
此外，上述实施例也可以不设置温度传感器，同样可以达到充电平衡的效果。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其特征在于，包括多颗串联连接的单体电池以及均与单体电池的数量相等的均衡充电电路，所述均衡充电电路包括放电控制模块、电子开关和放电电阻；每一均衡充电电路与对应的一单体电池连接；
所述放电控制模块，用于根据对应的单体电池的电压信号控制对应的电子开关的启闭，以使对应的单体电池处于通过对应的放电电阻进行放电和停止放电中的其中一种状态。
2.如权利要求1所述的带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其特征在于，所述放电控制模块包括限流电阻、隔离电容和电池保护IC，所述电池保护IC的正电源端通过限流电阻与对应的单体电池的正极连接，电池保护IC的负电源端与对应的单体电池的负极连接，对应的单体电池的正极通过隔离电容与其负极连接；所述电子开关具有第一端脚、第二端脚和第三端脚，电池保护IC的控制端与电子开关的第一端脚连接，电子开关的第二端脚与对应的单体电池的正极连接，电子开关的第三端脚通过放电电阻与单体电池的负极连接。
3.如权利要求2所述的带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其特征在于，所述电子开关为三极管或MOS管。
4.如权利要求2所述的带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其特征在于，所述电池保护IC的型号为S8241。
5.如权利要求1所述的带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其特征在于，所述均衡充电电路还包括一温度传感器，所述温度传感器用于根据对应的单体电池的温度控制对应的电子开关的启闭。
6.如权利要求5所述的带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其特征在于，所述温度传感器为热敏电阻。
7.如权利要求5所述的带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其特征在于，所述放电控制模块包括限流电阻、隔离电容和电池保护IC，所述电池保护IC的正电源端通过限流电阻与对应的单体电池的正极连接，电池保护IC的负电源端与对应的单体电池的负极连接，对应的单体电池的正极通过隔离电容与其负极连接；所述电子开关具有第一端脚、第二端脚和第三端脚，电池保护IC的控制端与电子开关的第一端脚连接，电子开关的第二端脚通过所述温度传感器与对应的单体电池的正极连接，电子开关的第三端脚通过放电电阻与单体电池的负极连接。
8.如权利要求7所述的带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其特征在于，所述电子开关为三极管或MOS管。
9.如权利要求7所述的带均衡充电电路的摩托车用锂电池，其特征在于，所述电池保护IC的型号为S8241。
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|---|---|---|---|---|
| WO2016192515A1 (zh) * | 2015-06-02 | 2016-12-08 | 中投仙能科技（苏州）有限公司 | 电池组、充电管理系统和方法 |
| CN112009309A (zh) * | 2019-05-13 | 2020-12-01 | 北京车和家信息技术有限公司 | 一种均衡电路及其设计方法和电池管理系统 |
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