CN215681827U - 一种便携式充放电仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种便携式充放电仪，包括控制板、充放电电源模块、继电器、保险丝、双USB通讯接口以及触摸显示屏；控制板用于采集电池组的电压和温度，控制电池组的充放电电压，并为电池组的过充电压、过放电压进行监测保护；充放电电源模块用于为电池组的单个电池或单个电池模组做充放电以调整单个电池或单个电池模组的电压，并且能够将放电电压转换后主动反馈回电网或为负载供电；双USB通讯接口用于控制板与触摸显示屏和上位机之间的数据通信，以实现从触摸显示屏和上位机读取数据、接收命令，通过上位机进行程序升级。

Description

一种便携式充放电仪

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及一种便携式充放电仪。

背景技术

随着现在电动汽车的广泛普及，作为电动汽车的主要构成部件之一就是电池组，当电池组在使用一定年限后，会存在单个电池或单个电池模组损坏的问题，为了减少维护电池成本的问题，一般采取更换损坏的单个电池或单个电池模组，但更换后的单个电池或单个电池模组的电压与其它电池或电池模组之间的电压会产生一定的压差，严重影响了电池组的使用寿命。

考虑电池的兼容情况和使用寿命，为此专业开发此款回馈型便携式模组充放电仪，主要就是针对动力电池包内单个模组做充电放电调整模组电压的，且放电电压能够转换主动反馈回电网或给其它设备供电，同时对整个模组充电放电过程中可能发生的故障与安全问题进行监测，确保在模组充放电时，作业人员的安全及模组电压调整可靠，同时设备本身具有便携性及抗震性。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种便携式充放电仪，针对电池组内的单个电池或单个电池模组做充放电该单个电池或单个电池模组的电压，并且放电电压能够转换主动反馈回电网或给其它设备供电，同时能够在充电放电过程中对可能发生的故障与安全问题进行监测，从而确保在电池组充放电时，作业人员的安全及电池组的电压调整可靠。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：提供一种便携式充放电仪，包括控制板、充放电电源模块、继电器、保险丝、双USB通讯接口以及触摸显示屏；所述控制板分别与所述充放电电源模块、所述继电器、所述双USB通讯接口电性相连，所述充放电电源模块与所述继电器电性相连，所述继电器与所述保险丝电性相连，所述双USB通讯接口与所述触摸显示屏电性相连；所述充放电电源模块还分别与市电电源和电池组电性相连；所述控制板还与所述电池组电性相连，所述保险丝还与所述电池组电性相连，所述双USB通讯接口还连接上位机；

所述控制板用于采集所述电池组的电压和温度，控制所述电池组的充放电电压，并为所述电池组的过充电压、过放电压进行监测保护；所述充放电电源模块用于为所述电池组的单个电池或单个电池模组做充放电以调整所述单个电池或所述单个电池模组的电压，并且能够将放电电压转换后主动反馈回电网或为负载供电；所述继电器和所述保险丝用于所述控制板实现对所述电池组进行过压充电和过放电压的保护功能；所述触摸显示屏用于通过数字化输入和数字化显示以实现对所述电池组的充放电的精准控制；所述双USB通讯接口用于所述控制板与所述触摸显示屏和所述上位机之间的数据通信，以实现从所述触摸显示屏和所述上位机读取数据、接收命令，通过所述上位机进行程序升级；

所述充放电电源模块包括第一双向ACDC转换器、第二双向ACDC转换器以及双向DCDC转换控制器，所述第一双向ACDC转换器、所述第二双向ACDC转换器以及所述双向DCDC转换控制器采用IGBT控制技术及高性能电能质量控制技术实现能量的双向流动及电能高功率因数、低谐波水平的回馈；

所述控制板采用DSP数字处理技术及高精度采样控制技术，能够搭配软件平台完成所述电池组的测试过程中的高速动态响应、准确地检测完整的数据。

进一步地，所述充放电电源模块还包括空气开关K1和空气开关K2，所述空气开关K1和所述空气开关K2用于在检修或紧急情况下切断所述市电电源，以增加安全性。

进一步地，所述控制板设有充放电正极接口、充放电负极接口、电池组正极接口、电池组负极接口，所述电池组正极接口和所述电池组负极接口用于接入所述电池组，所述充放电正极接口和所述充放电负极接口用于接入所述充放电电源以实现对所述单个电池或所述单个电池模组的电压通过充放电进行调节控制。

进一步地，所述控制板还包括电池保护芯片U1，MOS管Q1和MOS管Q2，稳压二极管D4，二极管D1、二极管D2以及二极管D3，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7以及电容C8，可调电阻R12，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16，接口板J3；所述接口板J3用于连接继电器和所述双USB通讯接口；所述电池保护芯片U1的引脚1连接所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端连接所述电池保护芯片U1的引脚16，所述电池保护芯片U1的引脚16还分别连接所述电阻R10的一端、所述电容C8的一端、所述稳压二极管D4的负极以及所述电阻R2的一端，所述电阻R10的另一端连接所述电池保护芯片U1的引脚10，所述电阻R2的另一端连接所述二极管D1的负极，所述二极管D1的正极分别连接所述电池组正极接口和所述接口板的引脚1，所述电池组正极接口和所述充放电正极接口相连，所述充放电正极接口还连接所述二极管D3的负极，所述二极管D3的正极连接所述充放电负极接口，所述电池保护芯片U1的引脚2连接所述电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端连接所述二极管D2的正极，所述电池保护芯片U1的引脚3连接所述电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端分别连接所述电阻R13的一端和所述MOS管Q1的栅极，所述MOS管Q1的源极、所述电阻R13的另一端、所述二极管D2的负极与所述二极管D3的正极相连，所述电池保护芯片U1的引脚4连接所述电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端分别连接所述MOS管Q1的漏极和所述MOS管Q2的漏极，所述电池保护芯片U1的引脚5连接所述电阻R8的一端，所述电阻R8的另一端分别连接所述MOS管Q2的栅极和所述电阻R14的一端，所述电池保护芯片U1的引脚6连接所述电容C1的一端，所述电池保护芯片U1的引脚7连接所述电容C2的一端，所述电容C1的另一端和所述电容C2的另一端接地，所述电池保护芯片U1的引脚8连接所述电阻R11的一端，所述MOS管Q2的源极、所述电阻R14的另一端以及所述电阻R11的另一端相连后连接所述电阻R15的一端，所述电阻R15的另一端分别接地和连接所述电池组负极接口，所述电池保护芯片U1的引脚9分别连接所述电容C3的一端和所述可调电阻R12的一端，所述电池保护芯片U1的引脚12分别连接所述电容C4的一端和所述电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端连接所述接口板J3的引脚4，所述电池保护芯片U1的引脚13分别连接所述电容C5的一端和所述电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端连接所述接口板J3的引脚3，所述电池保护芯片U1的引脚14分别连接所述电容C6的一端和所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接所述接口板J3的引脚2，所述电池保护芯片U1的引脚15分别连接所述电容C7的一端和所述电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端连接所述接口板J3的引脚1，所述电池保护芯片U1的引脚16还分别连接所述电容C8的一端、所述稳压二极管D4的负极以及所述电阻R2的一端，所述电容C3的另一端、所述可调电阻R12的另一端、所述电池保护芯片U1的引脚11、所述电容C4的另一端、所述电容C5的另一端、所述电容C6的另一端、所述电容C7的另一端、所述电容C8的另一端以及所述稳压二极管D4的正极相连后接地。

进一步地，所述第一双向ACDC转换器包括MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4，电容C9；所述MOS管M1的漏极与所述电容C9的一端以及所述MOS管M2的漏极相连，所述MOS管M3的源极与所述电容C9的另一端以及所述MOS管M4的源极相连，所述MOS管M1的源极与所述MOS管M3的漏极相连，所述MOS管M2的源极与所述MOS管M4的漏极相连。

进一步地，所述第二双向ACDC转换器包括MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7、MOS管M8，所述MOS管M5的漏极与所述MOS管M6的漏极相连，所述MOS管M7的源极和所述MOS管M8的源极相连，所述MOS管M5的源极与所述MOS管M7的漏极相连，所述MOS管M6的源极与所述MOS管M8的漏极相连。

进一步地，所述双向DCDC转换控制器包括MOS管M9、MOS管M10、MOS管M11、MOS管M12、MOS管M13、MOS管M14，极性电容C13；所述MOS管M9的漏极与所述MOS管M10的漏极、所述极性电容C13的正极以及所述MOS管M13的漏极相连，所述MOS管M9的源极与所述MOS管M10的源极、所述极性电容C13的负极以及所述MOS管M13的源极相连，所述MOS管M9的源极与所述MOS管M11的漏极相连，所述MOS管M10的源极与所述MOS管M12的漏极相连，所述MOS管M13的源极与所述MOS管M14的漏极相连。

进一步地，所述充放电电源模块还包括变压器T1、交流输入接口、第一EMI滤波器、第二EMI滤波器、直流输出接口、急停开关K3，霍尔电流传感器H1、霍尔电流传感器H2、霍尔电流传感器H3、霍尔电流传感器H4，熔断器F1和熔断器F2，电感器L1、电感器L2、电感器L3，极性电容C12和极性电容C13，电容C10、电容C14；所述交流输入接口用于接入所述市电电源；所述直流输出接口用于连接所述充放电正极接口和所述充放电负极接口以及所述继电器；所述第一EMI滤波器用于防止所述市电电源的在线干扰，能够降低交流电中所含的高频噪声，以避免电源线产生的交换噪声通过电源线向外扩散；所述第二EMI滤波器能够有效地抑制差模干扰和共模干扰，并且具有双向滤波功能；所述空气开关K1的引脚1和引脚2连接所述交流输入接口的输出端，所述空气开关K1的引脚3和引脚4连接所述第一EMI滤波器的输入端，所述急停开关K3的引脚1和引脚2连接所述第一EMI滤波器的输出端，所述急停开关K3的引脚3连接所述电感器L1的一端，所述电感器L1的另一端分别连接所述电容C10的一端和所述电感器L2的一端，所述急停开关K3的引脚4连接所述电容C10的另一端，所述电感器L2的另一端通过所述霍尔电流传感器H1分别连接所述MOS管M1的源极与所述MOS管M3的漏极，所述电容C10的另一端通过所述霍尔电流传感器H2分别连接所述MOS管M2的源极与所述MOS管M4的漏极，所述极性电容C12的正极分别连接所述MOS管M2的漏极和所述MOS管M5的漏极，所述极性电容C12的负极分别连接所述MOS管M4的源极和所述MOS管M7的源极，所述变压器T1的引脚1分别连接所述MOS管M5的源极和所述MOS管M7的漏极，所述变压器T1的引脚2分别连接所述MOS管M6的源极和所述MOS管M8的漏极，所述变压器T1的引脚3分别连接所述MOS管M9的源极和所述MOS管M11的漏极，所述变压器T1的引脚4分别连接所述MOS管M10的源极和所述MOS管M12的漏极，所述电感器L3的一端分别连接所述MOS管M13的源极和所述MOS管M14的漏极，所述电容C14的一端分别连接所述MOS管M14的源极和所述熔断器F2的一端，所述电容C4的另一端分别连接所述电感器L3的另一端、通过所述霍尔电流传感器H3连接所述熔断器F1的一端，所述熔断器F1的另一端和所述熔断器F2的另一端连接所述第二EMI滤波器的输入端，所述空气开关K2的引脚1通过所述霍尔电流传感器H4连接所述第二EMI滤波器的输出端，所述空气开关K2的引脚2连接所述第二EMI滤波器的输出端，所述空气开关K2的引脚3和引脚4分别连接所述直流输出接口的输入端。

进一步地，所述电池保护芯片U1为锂电池保护芯片，型号为SH367103，内置高精度电压检测电路和延时电路进行电压、电流以及温度的采集和监控。

进一步地，所述直流输出接口的输出端采用汽车级专业插头设计连接所述电池组，以使连接牢固可靠且输出稳定。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供的一种便携式充放电仪，包括控制板、充放电电源模块、继电器、保险丝、双USB通讯接口以及触摸显示屏；控制板用于采集电池组的电压和温度，控制电池组的充放电电压，并为电池组的过充电压、过放电压进行监测保护；充放电电源模块用于为电池组的单个电池或单个电池模组做充放电以调整单个电池或单个电池模组的电压，并且能够将放电电压转换后主动反馈回电网或为负载供电；双USB通讯接口用于控制板与触摸显示屏和上位机之间的数据通信，以实现从触摸显示屏和上位机读取数据、接收命令，通过上位机进行程序升级；与现有技术相比，本实用新型针对电池组内的单个电池或单个电池模组做充放电该单个电池或单个电池模组的电压，并且放电电压能够转换主动反馈回电网或给其它设备供电，同时能够在充电放电过程中对可能发生的故障与安全问题进行监测，从而确保在电池组充放电时，作业人员的安全及电池组的电压调整可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种便携式充放电仪的系统组成框图。

图2是本实用新型实施例提供的一种便携式充放电仪的控制板电路原理图。

图3是本实用新型实施例提供的一种便携式充放电仪的充放电电源模块电路原理图。

上述图中的标记为1、控制板；2、充放电电源模块；3、继电器；4、保险丝；5、双USB通讯接口；6、触摸显示屏；7、电池组；8、市电电源；9、上位机；201、第一双向ACDC转换器；202、第二双向ACDC转换器；203、双向DCDC转换控制器；21、交流输入接口；22、第一EMI滤波器；23、第二EMI滤波器；24、直流输出接口；J2、电池组正极接口；J5、电池组负极接口；J1、充放电正极接口；J4、充放电负极接口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合附图与具体实施例，对本实用新型的技术方案做详细的说明。

如图1至图3所示，为本实用新型提供的较佳实施例。

参照图1，本实用新型提供的一种便携式充放电仪，包括控制板1、充放电电源模块2、继电器3、保险丝4、双USB通讯接口5以及触摸显示屏6；控制板1分别与充放电电源模块2、继电器3、双USB通讯接口5电性相连，充放电电源模块2与继电器3电性相连，继电器3与保险丝4电性相连，双USB通讯接口5与触摸显示屏6电性相连；充放电电源模块2还分别与市电电源8和电池组7电性相连；控制板1还与电池组7电性相连，保险丝4还与电池组7电性相连，双USB通讯接口5还连接上位机9；

控制板1用于采集电池组7的电压和温度，控制电池组7的充放电电压，并为电池组7的过充电压、过放电压进行监测保护；充放电电源模块2用于为电池组7的单个电池或单个电池模组做充放电以调整单个电池或单个电池模组的电压，并且能够将放电电压转换后主动反馈回电网或为负载供电；继电器3和保险丝4用于控制板1实现对电池组7进行过压充电和过放电压的保护功能；触摸显示屏6用于通过数字化输入和数字化显示以实现对电池组7的充放电的精准控制；双USB通讯接口5用于控制板1与触摸显示屏6和上位机9之间的数据通信，以实现从触摸显示屏6和上位机9读取数据、接收命令，通过上位机9进行程序升级；

充放电电源模块2包括第一双向ACDC转换器201、第二双向ACDC转换器202以及双向DCDC转换控制器203，第一双向ACDC转换器201、第二双向ACDC转换器202以及双向DCDC转换控制器203采用IGBT控制技术及高性能电能质量控制技术实现能量的双向流动及电能高功率因数、低谐波水平的回馈；

控制板1采用DSP数字处理技术及高精度采样控制技术，能够搭配软件平台完成电池组7的测试过程中的高速动态响应、准确地检测完整的数据。

上述技术方案提供的一种便携式充放电仪，包括控制板1、充放电电源模块2、继电器3、保险丝4、双USB通讯接口5以及触摸显示屏6；控制板1用于采集电池组7的电压和温度，控制电池组7的充放电电压，并为电池组7的过充电压、过放电压进行监测保护；充放电电源模块2用于为电池组7的单个电池或单个电池模组做充放电以调整单个电池或单个电池模组的电压，并且能够将放电电压转换后主动反馈回电网或为负载供电；双USB通讯接口5用于控制板1与触摸显示屏6和上位机9之间的数据通信，以实现从触摸显示屏6和上位机9读取数据、接收命令，通过上位机9进行程序升级；与现有技术相比，本实用新型针对电池组7内的单个电池或单个电池模组做充放电该单个电池或单个电池模组的电压，并且放电电压能够转换主动反馈回电网或给其它设备供电，同时能够在充电放电过程中对可能发生的故障与安全问题进行监测，从而确保在电池组7充放电时，作业人员的安全及电池组7的电压调整可靠。

作为本实用新型的一种实施方式，参照图3，充放电电源模块2还包括空气开关K1和空气开关K2，空气开关K1和空气开关K2用于在检修或紧急情况下切断市电电源8，以增加安全性。

作为本实用新型的一种实施方式，参照图2，控制板1设有充放电正极接口J1、充放电负极接口J4、电池组7正极接口J2、电池组7负极接口J5，电池组7正极接口J2和电池组7负极接口J5用于接入电池组76，充放电正极接口J1和充放电负极接口J4用于用于接入充放电电源以实现对单个电池或单个电池模组的电压通过充放电进行调节控制。

作为本实用新型的一种实施方式，参照图2，控制板1还包括电池保护芯片U1，MOS管Q1和MOS管Q2，稳压二极管D4，二极管D1、二极管D2以及二极管D3，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7以及电容C8，可调电阻R12，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16，接口板J3；电池保护芯片U1的引脚1连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电池保护芯片U1的引脚16，电池保护芯片U1的引脚16还分别连接电阻R10的一端、电容C8的一端、稳压二极管D4的负极以及电阻R2的一端，电阻R10的另一端连接电池保护芯片U1的引脚10，电阻R2的另一端连接二极管D1的负极，二极管D1的正极分别连接电池组7正极接口J2和接口板的引脚1，电池组7正极接口J2和充放电正极接口J1相连，充放电正极接口J1还连接二极管D3的负极，二极管D3的正极连接充放电负极接口J4，电池保护芯片U1的引脚2连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接二极管D2的正极，电池保护芯片U1的引脚3连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电阻R13的一端和MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的源极、电阻R13的另一端、二极管D2的负极与二极管D3的正极相连，电池保护芯片U1的引脚4连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别连接MOS管Q1的漏极和MOS管Q2的漏极，电池保护芯片U1的引脚5连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端分别连接MOS管Q2的栅极和电阻R14的一端，电池保护芯片U1的引脚6连接电容C1的一端，电池保护芯片U1的引脚7连接电容C2的一端，电容C1的另一端和电容C2的另一端接地，电池保护芯片U1的引脚8连接电阻R11的一端，MOS管Q2的源极、电阻R14的另一端以及电阻R11的另一端相连后连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端分别接地和连接电池组7负极接口J5，电池保护芯片U1的引脚9分别连接电容C3的一端和可调电阻R12的一端，电池保护芯片U1的引脚12分别连接电容C4的一端和电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接接口板J3的引脚4，电池保护芯片U1的引脚13分别连接电容C5的一端和电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接接口板J3的引脚3，电池保护芯片U1的引脚14分别连接电容C6的一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接接口板J3的引脚2，电池保护芯片U1的引脚15分别连接电容C7的一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接接口板J3的引脚1，电池保护芯片U1的引脚16还分别连接电容C8的一端、稳压二极管D4的负极以及电阻R2的一端，电容C3的另一端、可调电阻R12的另一端、电池保护芯片U1的引脚11、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端、电容C8的另一端以及稳压二极管D4的正极相连后接地。

作为本实用新型的一种实施方式，参照图3，第一双向ACDC转换器201包括MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4，电容C9；MOS管M1的漏极与电容C9的一端以及MOS管M2的漏极相连，MOS管M3的源极与电容C9的另一端以及MOS管M4的源极相连，MOS管M1的源极与MOS管M3的漏极相连，MOS管M2的源极与MOS管M4的漏极相连。

作为本实用新型的一种实施方式，参照图3，第二双向ACDC转换器202包括MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7、MOS管M8，MOS管M5的漏极与MOS管M6的漏极相连，MOS管M7的源极和MOS管M8的源极相连，MOS管M5的源极与MOS管M7的漏极相连，MOS管M6的源极与MOS管M8的漏极相连。

作为本实用新型的一种实施方式，参照图3，双向DCDC转换控制器203包括MOS管M9、MOS管M10、MOS管M11、MOS管M12、MOS管M13、MOS管M14，极性电容C13；MOS管M9的漏极与MOS管M10的漏极、极性电容C13的正极以及MOS管M13的漏极相连，MOS管M9的源极与MOS管M10的源极、极性电容C13的负极以及MOS管M13的源极相连，MOS管M9的源极与MOS管M11的漏极相连，MOS管M10的源极与MOS管M12的漏极相连，MOS管M13的源极与MOS管M14的漏极相连。

具体地，参照图3，充放电电源模块2还包括变压器T1、交流输入接口、第一EMI滤波器、第二EMI滤波器、直流输出接口、急停开关K3，霍尔电流传感器H1、霍尔电流传感器H2、霍尔电流传感器H3、霍尔电流传感器H4，熔断器F1和熔断器F2，电感器L1、电感器L2、电感器L3，极性电容C12和极性电容C13，电容C10、电容C14；交流输入接口21用于接入市电电源8；直流输出接口24用于连接充放电正极接口和充放电负极接口以及继电器3；第一EMI滤波器22用于防止市电电源8的在线干扰，能够降低交流电中所含的高频噪声，以避免电源线产生的交换噪声通过电源线向外扩散；第二EMI滤波器23能够有效地抑制差模干扰和共模干扰，并且具有双向滤波功能；空气开关K1的引脚1和引脚2连接交流输入接口21的输出端，空气开关K1的引脚3和引脚4连接第一EMI滤波器22的输入端，急停开关K3的引脚1和引脚2连接第一EMI滤波器22的输出端，急停开关K3的引脚3连接电感器L1的一端，电感器L1的另一端分别连接电容C10的一端和电感器L2的一端，急停开关K3的引脚4连接电容C10的另一端，电感器L2的另一端通过霍尔电流传感器H1分别连接MOS管M1的源极与MOS管M3的漏极，电容C10的另一端通过霍尔电流传感器H2分别连接MOS管M2的源极与MOS管M4的漏极，极性电容C12的正极分别连接MOS管M2的漏极和MOS管M5的漏极，极性电容C12的负极分别连接MOS管M4的源极和MOS管M7的源极，变压器T1的引脚1分别连接MOS管M5的源极和MOS管M7的漏极，变压器T1的引脚2分别连接MOS管M6的源极和MOS管M8的漏极，变压器T1的引脚3分别连接MOS管M9的源极和MOS管M11的漏极，变压器T1的引脚4分别连接MOS管M10的源极和MOS管M12的漏极，电感器L3的一端分别连接MOS管M13的源极和MOS管M14的漏极，电容C14的一端分别连接MOS管M14的源极和熔断器F2的一端，电容C4的另一端分别连接电感器L3的另一端、通过霍尔电流传感器H3连接熔断器F1的一端，熔断器F1的另一端和熔断器F2的另一端连接第二EMI滤波器23的输入端，空气开关K2的引脚1通过霍尔电流传感器H4连接第二EMI滤波器23的输出端，空气开关K2的引脚2连接第二EMI滤波器23的输出端，空气开关K2的引脚3和引脚4分别连接直流输出接口24的输入端。

优选地，电池保护芯片U1为锂电池保护芯片，型号为SH367103，内置高精度电压检测电路和延时电路进行电压、电流以及温度的采集和监控。

优选地，直流输出接口24的输出端采用汽车级专业插头设计连接电池组7，以使连接牢固可靠且输出稳定。

具体地，继电器3、保险丝4、双USB通讯接口5、触摸显示屏6、第一EMI滤波器22、第二EMI滤波器23均采用市场已有的、公开的产品技术，本领域技术人员根据本技术方案描述，能够轻易找到现有的、公开的产品技术实现。

综上所述，本实用新型还具有以下优点：

（1）解决了电源控制器的可靠性问题；

（2）提升了电池充放电管理的安全性；

（3）为系统的智能操作和可维护性提供了保证。

以上对本实用新型的实施例进行了详细的说明，但本实用新型的创造并不限于本实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下，还可以做出许多同等变型或替换，这些同等变型或替换均包含在本申请的权利要求所限定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种便携式充放电仪，其特征在于，包括控制板、充放电电源模块、继电器、保险丝、双USB通讯接口以及触摸显示屏；所述控制板分别与所述充放电电源模块、所述继电器、所述双USB通讯接口电性相连，所述充放电电源模块与所述继电器电性相连，所述继电器与所述保险丝电性相连，所述双USB通讯接口与所述触摸显示屏电性相连；所述充放电电源模块还分别与市电电源和电池组电性相连；所述控制板还与所述电池组电性相连，所述保险丝还与所述电池组电性相连，所述双USB通讯接口还连接上位机；

所述控制板用于采集所述电池组的电压和温度，控制所述电池组的充放电电压，并为所述电池组的过充电压、过放电压进行监测保护；所述充放电电源模块用于为所述电池组的单个电池或单个电池模组做充放电以调整所述单个电池或所述单个电池模组的电压，并且能够将放电电压转换后主动反馈回电网或为负载供电；所述继电器和所述保险丝用于所述控制板实现对所述电池组进行过压充电和过放电压的保护功能；所述触摸显示屏用于通过数字化输入和数字化显示以实现对所述电池组的充放电的精准控制；所述双USB通讯接口用于所述控制板与所述触摸显示屏和所述上位机之间的数据通信，以实现从所述触摸显示屏和所述上位机读取数据、接收命令，通过所述上位机进行程序升级；

所述充放电电源模块包括第一双向ACDC转换器、第二双向ACDC转换器以及双向DCDC转换控制器，所述第一双向ACDC转换器、所述第二双向ACDC转换器以及所述双向DCDC转换控制器采用IGBT控制技术及高性能电能质量控制技术实现能量的双向流动及电能高功率因数、低谐波水平的回馈；

所述控制板采用DSP数字处理技术及高精度采样控制技术，能够搭配软件平台完成所述电池组的测试过程中的高速动态响应、准确地检测完整的数据。

2.根据权利要求1所述的一种便携式充放电仪，其特征在于，所述充放电电源模块还包括空气开关K1和空气开关K2，所述空气开关K1和所述空气开关K2用于在检修或紧急情况下切断所述市电电源。

3.根据权利要求2所述的一种便携式充放电仪，其特征在于，所述控制板设有充放电正极接口、充放电负极接口、电池组正极接口、电池组负极接口，所述电池组正极接口和所述电池组负极接口用于接入所述电池组，所述充放电正极接口和所述充放电负极接口用于接入所述充放电电源以实现对所述单个电池或所述单个电池模组的电压通过充放电进行调节控制。

4.根据权利要求3所述的一种便携式充放电仪，其特征在于，所述控制板还包括电池保护芯片U1，MOS管Q1和MOS管Q2，稳压二极管D4，二极管D1、二极管D2以及二极管D3，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7以及电容C8，可调电阻R12，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16，接口板J3；所述接口板J3用于连接继电器和所述双USB通讯接口；所述电池保护芯片U1的引脚1连接所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端连接所述电池保护芯片U1的引脚16，所述电池保护芯片U1的引脚16还分别连接所述电阻R10的一端、所述电容C8的一端、所述稳压二极管D4的负极以及所述电阻R2的一端，所述电阻R10的另一端连接所述电池保护芯片U1的引脚10，所述电阻R2的另一端连接所述二极管D1的负极，所述二极管D1的正极分别连接所述电池组正极接口和所述接口板的引脚1，所述电池组正极接口和所述充放电正极接口相连，所述充放电正极接口还连接所述二极管D3的负极，所述二极管D3的正极连接所述充放电负极接口，所述电池保护芯片U1的引脚2连接所述电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端连接所述二极管D2的正极，所述电池保护芯片U1的引脚3连接所述电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端分别连接所述电阻R13的一端和所述MOS管Q1的栅极，所述MOS管Q1的源极、所述电阻R13的另一端、所述二极管D2的负极与所述二极管D3的正极相连，所述电池保护芯片U1的引脚4连接所述电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端分别连接所述MOS管Q1的漏极和所述MOS管Q2的漏极，所述电池保护芯片U1的引脚5连接所述电阻R8的一端，所述电阻R8的另一端分别连接所述MOS管Q2的栅极和所述电阻R14的一端，所述电池保护芯片U1的引脚6连接所述电容C1的一端，所述电池保护芯片U1的引脚7连接所述电容C2的一端，所述电容C1的另一端和所述电容C2的另一端接地，所述电池保护芯片U1的引脚8连接所述电阻R11的一端，所述MOS管Q2的源极、所述电阻R14的另一端以及所述电阻R11的另一端相连后连接所述电阻R15的一端，所述电阻R15的另一端分别接地和连接所述电池组负极接口，所述电池保护芯片U1的引脚9分别连接所述电容C3的一端和所述可调电阻R12的一端，所述电池保护芯片U1的引脚12分别连接所述电容C4的一端和所述电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端连接所述接口板J3的引脚4，所述电池保护芯片U1的引脚13分别连接所述电容C5的一端和所述电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端连接所述接口板J3的引脚3，所述电池保护芯片U1的引脚14分别连接所述电容C6的一端和所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接所述接口板J3的引脚2，所述电池保护芯片U1的引脚15分别连接所述电容C7的一端和所述电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端连接所述接口板J3的引脚1，所述电池保护芯片U1的引脚16还分别连接所述电容C8的一端、所述稳压二极管D4的负极以及所述电阻R2的一端，所述电容C3的另一端、所述可调电阻R12的另一端、所述电池保护芯片U1的引脚11、所述电容C4的另一端、所述电容C5的另一端、所述电容C6的另一端、所述电容C7的另一端、所述电容C8的另一端以及所述稳压二极管D4的正极相连后接地。

5.根据权利要求4所述的一种便携式充放电仪，其特征在于，所述第一双向ACDC转换器包括MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4，电容C9；所述MOS管M1的漏极与所述电容C9的一端以及所述MOS管M2的漏极相连，所述MOS管M3的源极与所述电容C9的另一端以及所述MOS管M4的源极相连，所述MOS管M1的源极与所述MOS管M3的漏极相连，所述MOS管M2的源极与所述MOS管M4的漏极相连。

6.根据权利要求5所述的一种便携式充放电仪，其特征在于，所述第二双向ACDC转换器包括MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7、MOS管M8，所述MOS管M5的漏极与所述MOS管M6的漏极相连，所述MOS管M7的源极和所述MOS管M8的源极相连，所述MOS管M5的源极与所述MOS管M7的漏极相连，所述MOS管M6的源极与所述MOS管M8的漏极相连。

7.根据权利要求6所述的一种便携式充放电仪，其特征在于，所述双向DCDC转换控制器包括MOS管M9、MOS管M10、MOS管M11、MOS管M12、MOS管M13、MOS管M14，极性电容C13；所述MOS管M9的漏极与所述MOS管M10的漏极、所述极性电容C13的正极以及所述MOS管M13的漏极相连，所述MOS管M9的源极与所述MOS管M10的源极、所述极性电容C13的负极以及所述MOS管M13的源极相连，所述MOS管M9的源极与所述MOS管M11的漏极相连，所述MOS管M10的源极与所述MOS管M12的漏极相连，所述MOS管M13的源极与所述MOS管M14的漏极相连。

8.根据权利要求7所述的一种便携式充放电仪，其特征在于，所述充放电电源模块还包括变压器T1、交流输入接口、第一EMI滤波器、第二EMI滤波器、直流输出接口、急停开关K3，霍尔电流传感器H1、霍尔电流传感器H2、霍尔电流传感器H3、霍尔电流传感器H4，熔断器F1和熔断器F2，电感器L1、电感器L2、电感器L3，极性电容C12和极性电容C13，电容C10、电容C14；所述交流输入接口用于接入所述市电电源；所述直流输出接口用于连接所述充放电正极接口和所述充放电负极接口以及所述继电器；所述第一EMI滤波器用于防止所述市电电源的在线干扰，能够降低交流电中所含的高频噪声，以避免电源线产生的交换噪声通过电源线向外扩散；所述第二EMI滤波器能够有效地抑制差模干扰和共模干扰，并且具有双向滤波功能；所述空气开关K1的引脚1和引脚2连接所述交流输入接口的输出端，所述空气开关K1的引脚3和引脚4连接所述第一EMI滤波器的输入端，所述急停开关K3的引脚1和引脚2连接所述第一EMI滤波器的输出端，所述急停开关K3的引脚3连接所述电感器L1的一端，所述电感器L1的另一端分别连接所述电容C10的一端和所述电感器L2的一端，所述急停开关K3的引脚4连接所述电容C10的另一端，所述电感器L2的另一端通过所述霍尔电流传感器H1分别连接所述MOS管M1的源极与所述MOS管M3的漏极，所述电容C10的另一端通过所述霍尔电流传感器H2分别连接所述MOS管M2的源极与所述MOS管M4的漏极，所述极性电容C12的正极分别连接所述MOS管M2的漏极和所述MOS管M5的漏极，所述极性电容C12的负极分别连接所述MOS管M4的源极和所述MOS管M7的源极，所述变压器T1的引脚1分别连接所述MOS管M5的源极和所述MOS管M7的漏极，所述变压器T1的引脚2分别连接所述MOS管M6的源极和所述MOS管M8的漏极，所述变压器T1的引脚3分别连接所述MOS管M9的源极和所述MOS管M11的漏极，所述变压器T1的引脚4分别连接所述MOS管M10的源极和所述MOS管M12的漏极，所述电感器L3的一端分别连接所述MOS管M13的源极和所述MOS管M14的漏极，所述电容C14的一端分别连接所述MOS管M14的源极和所述熔断器F2的一端，所述电容C4的另一端分别连接所述电感器L3的另一端、通过所述霍尔电流传感器H3连接所述熔断器F1的一端，所述熔断器F1的另一端和所述熔断器F2的另一端连接所述第二EMI滤波器的输入端，所述空气开关K2的引脚1通过所述霍尔电流传感器H4连接所述第二EMI滤波器的输出端，所述空气开关K2的引脚2连接所述第二EMI滤波器的输出端，所述空气开关K2的引脚3和引脚4分别连接所述直流输出接口的输入端。

9.根据权利要求4所述的一种便携式充放电仪，其特征在于，所述电池保护芯片U1为锂电池保护芯片，型号为SH367103，内置高精度电压检测电路和延时电路进行电压、电流以及温度的采集和监控。

10.根据权利要求8所述的一种便携式充放电仪，其特征在于，所述直流输出接口的输出端采用汽车级专业插头设计连接所述电池组，以使连接牢固可靠且输出稳定。

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