CN204243798U - 锂电池组充电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂电池组充电电路，包括充电控制电路、放电控制电路、稳压电路、监测电路和均衡电路，均衡电路为一组电感、电容和电子开关组成的均衡网络，该均衡网络由能量双向流动的Cuk电路组成，每两个电池组成一个均衡单元，第一均衡单元的均衡网络包括电感L1、电感L2、电容C1、电子开关Q1和电子开关Q2，第二均衡单元的均衡网络包括电感L3、电感L4、电容C2、电子开关Q3和电子开关Q4，随锂电池组中锂电池数量的增加依次增加均衡网络。本实用新型能够实现两个不平衡锂电池之间的平衡，通过改变电感量及驱动频率，可控制电池组的充放电电流，电路工作过程中，电感、电容耗费能量小，不会出现发热耗费电能的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锂电池组充电电路，属于锂电池保护领域。
背景技术
锂电池具有能量高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力、自放电率很低、重量轻、高低温适应性强、绿色环保等特点，广泛应用于通信、交通等各行业。单体锂电池比较小，要在如锂电池汽车上应用必须使用锂电池组。由于锂电池存在单体差异，所以充放电时必须进行均衡保护。目前对单体锂电池均衡保护的方法有能量消耗型、能量转移型等。能量消耗型均衡方案采用功率电阻作为分流原件，其结构简单、成本低，改善了锂电池的不平衡性，但自身耗费电能，而且发热降低了系统的可靠性。中国实用新型专利2014年5月7日公开了“一种锂电池均衡电路”（专利号：CN203589787 U），通过能量转移的方式利用电池组对任意一个或电池单元均衡充电，能有效地改善电池的一致性。但是该实用新型能量变换采用变压器，结构复杂、体积较大且成本高。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、体积小、效率高的锂电池组充电电路。
为实现上述目的，本实用新型一种锂电池组充电电路，包括充电控制电路、放电控制电路、稳压电路、监测电路和均衡电路，其特征在于，所述均衡电路是由一组电感、电容和电子开关组成的均衡网络。
所述均衡网络由能量双向流动的Cuk电路组成，每两个电池组成一个均衡单元，第一均衡单元的均衡网络包括电感L1、电感L2、电容C1、电子开关Q1和电子开关Q2，第二均衡单元的均衡网络包括电感L3、电感L4、电容C2、电子开关Q3和电子开关Q4；
电感L1一端接锂电池EB1正极，另一端通过电子开关Q1接锂电池EB1负极；电感L2一端接锂电池EB2正极，另一端通过电子开关Q2接锂电池EB2负极；电感L1和电子开关Q1的连接点与电感L2和电子开关Q2的连接点之间接有电容C1；
电感L3一端接锂电池EB2正极，另一端通过电子开关Q3接锂电池EB2负极；电感L4一端接锂电池EB3正极，另一端通过电子开关Q4接锂电池EB3负极；电感L3和电子开关Q3的连接点与电感L4和电子开关Q4的连接点之间接有电容C2；
随锂电池组中锂电池数量的增加依次增加均衡网络。
所述电子开关Q1、电子开关Q2、电子开关Q3和电子开关Q4均为MOS开关。
本实用新型能够实现两个不平衡锂电池之间的平衡，通过改变电感量及驱动频率，可控制电池组的充放电电流，电路工作过程中，电感、电容耗费能量小，不会出现发热耗费电能的情况。
附图说明
图1 是本实用新型原理框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型进一步描述。
如图1所示，本实用新型一种锂电池组充电电路，包括充电控制电路、放电控制电路、稳压电路、监测电路和均衡电路，其特征在于，所述均衡电路是由一组电感、电容和电子开关组成的均衡网络。
所述均衡网络由能量双向流动的Cuk电路组成，每两个电池组成一个均衡单元，，第一均衡单元的均衡网络包括电感L1、电感L2、电容C1、电子开关Q1和电子开关Q2，第二均衡单元的均衡网络包括电感L3、电感L4、电容C2、电子开关Q3和电子开关Q4；
电感L1一端接锂电池EB1正极，另一端通过电子开关Q1接锂电池EB1负极；电感L2一端接锂电池EB2正极，另一端通过电子开关Q2接锂电池EB2负极；电感L1和电子开关Q1的连接点与电感L2和电子开关Q2的连接点之间接有电容C1；
电感L3一端接锂电池EB2正极，另一端通过电子开关Q3接锂电池EB2负极；电感L4一端接锂电池EB3正极，另一端通过电子开关Q4接锂电池EB3负极；电感L3和电子开关Q3的连接点与电感L4和电子开关Q4的连接点之间接有电容C2；
随锂电池组中锂电池数量的增加依次增加均衡网络。
为简化监测电路，该充电电路还包括压差形成和放大电路，压差形成和放大电路形成锂电池EB1和锂电池EB2的电压差并放大成为电子开关Q1和电子开关Q2的控制信号，自动控制电子开关Q1和电子开关Q2的开启和关闭。该压差电路功能也可以由监测电路完成，监测电路测量锂电池EB1和锂电池EB2的电压压差，经过放大后控制电子开关Q1和电子开关Q2的开启和关闭。
以锂电池EB1和锂电池EB2为例：当锂电池EB1和锂电池EB2平衡时，电子开关Q1和电子开关Q2均处于关闭状态，均衡电路不工作；当锂电池EB1和锂电池EB2不平衡时，该均衡电路开始工作，电子开关Q1和电子开关Q2交替打开，电压高的锂电池向电压低的锂电池放电，直至达到平衡为止。
所述电子开关Q1、电子开关Q2、电子开关Q3和电子开关Q4均为MOS开关。
Claims (3)
1.一种锂电池组充电电路，包括充电控制电路、放电控制电路、稳压电路、监测电路和均衡电路，其特征在于，所述均衡电路是由一组电感、电容和电子开关组成的均衡网络；所述均衡网络由能量双向流动的Cuk电路组成，每两个电池组成一个均衡单元，第一均衡单元的均衡网络包括电感L1、电感L2、电容C1、电子开关Q1和电子开关Q2，第二均衡单元的均衡网络包括电感L3、电感L4、电容C2、电子开关Q3和电子开关Q4；
电感L1一端接锂电池EB1正极，另一端通过电子开关Q1接锂电池EB1负极；电感L2一端接锂电池EB2正极，另一端通过电子开关Q2接锂电池EB2负极；电感L1和电子开关Q1的连接点与电感L2和电子开关Q2的连接点之间接有电容C1；
电感L3一端接锂电池EB2正极，另一端通过电子开关Q3接锂电池EB2负极；电感L4一端接锂电池EB3正极，另一端通过电子开关Q4接锂电池EB3负极；电感L3和电子开关Q3的连接点与电感L4和电子开关Q4的连接点之间接有电容C2；
随锂电池组中锂电池数量的增加依次增加均衡网络。
2.根据权利要求1所述的锂电池组充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括压差形成和放大电路，压差形成和放大电路形成锂电池EB1和锂电池EB2的电压差并放大成为电子开关Q1和电子开关Q2的控制信号，自动控制电子开关Q1和电子开关Q2的开启和关闭。
3.根据权利要求1或2所述的锂电池组充电电路，其特征在于，所述电子开关Q1、电子开关Q2、电子开关Q3和电子开关Q4均为MOS开关。
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| CN204243798U true CN204243798U (zh) | 2015-04-01 |
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| CN (1) | CN204243798U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104868532A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-08-26 | 昆明理工大学 | 一种基于Cuk斩波电路双向桥臂的串联蓄电池组双向能量均衡器及其控制方法 |
| CN108621824A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-10-09 | 河南科技大学 | 一种车用动力电池均衡系统及其均衡方法 |
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2014
- 2014-09-23 CN CN201420550749.9U patent/CN204243798U/zh not_active Expired - Fee Related
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