CN103633391A - 一种带均衡充电的电动车电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带均衡充电的电动车电池组，将均衡充电电路和保护电路都安装在电池内部，无需外接充电机，直接连接在交流电源上就可以进行充电，充电时采用均衡充电模式，每次充电均保证全部单体电芯达到额定充电电压，提供电池组的单体电芯的一致性，从而提高电池组的使用性能和使用寿命。

Description

一种带均衡充电的电动车电池组
技术领域
 本发明涉及一种带均衡充电的电动车电池组，属于电池充电器领域。
背景技术
目前常规的电池组一般由多只单体电芯通过串联或并联组成，和输出保护电路一起组成，需要充电时，采用充电机对电池组进行串联充电，由于电池组由多只单体电芯串联组成，各单体电芯之间不可避免地存在个体差异，而串联充电的方式虽然简便、快捷，但是随着充电的进行，其中必然有个别单体电芯到达最高充电电压，而其他单体电芯还没有达到这个电压，如果继续为电池组充电，则必然造成某些单体电芯过充电，如果总电压达到额定充电电压时，其中有一部分单体电芯还没有达到最高充电电压，这是充电机就停止了工作，必然导致个别单体电芯欠充电，因此，电池组内的个别单体电芯长期过充电或欠充电，导致单体电芯严重两极分化，从而影响电池组的性能和使用寿命。
本发明提出一种带均衡充电的电动车电池组，将均衡充电电路和保护电路都安装在电池内部，该电池组无需单独配置充电机，可以直接连接在交流电源上进行充电，同时每次充电均采用均衡充电方式。
发明内容
本发明旨在提出一种带均衡充电的电动车电池组，将均衡充电电路和保护电路都安装在电池内部，无需外接充电机，直接连接在交流电源上就可以进行充电，充电时采用均衡充电模式，每次充电均保证全部单体电芯达到额定充电电压，提供电池组的单体电芯的一致性，从而提高电池组的使用性能和使用寿命。
为实现上述的目的，本发明采用如下技术方案：
一种带均衡充电的电动车电池组，包含：单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)，开关管(4)，输入端子(1)，输出端子(2)，均衡保护控制电路(3)，见附图1；
所述的均衡保护控制电路(3) 包含处理器单元(3[1])，采样保护电路(3[2])，充电模块1(3[3]-1)～充电模块N(3[3]-n)，充电状态灯1(3[4]-1)～充电状态灯N(3[4]-n)，见附图2；
以下根据附图1和附图2，说明本发明的工作过程：
单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)串联组成电池组，输入端子(1)连接交流电源，为电池组提供充电所需电能，输出端子(2)连接电动车，为电动车提供动力输出，均衡保护控制电路(3)连接在电池组上，采集电池组中单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)的电压，并控制充电电路为电池组启动充电或停止充电，通过连接的开关管(4)控制电池组输出启动或关断。
处理器单元(3[1])通过采样保护电路(3[2])采集电池组中单体电芯的电压，并通过开关管(4)控制电池组是否对外输出，处理器单元(3[1])控制充电模块1(3[3]-1)～充电模块N(3[3]-n)为电池组中的单体电芯充电，并根据充电状态，控制相应充电模块启动或停止工作，处理器单元(3[1])控制连接的充电状态灯1(3[4]-1)～充电状态灯N(3[4]-n)指示对应充电模块1(3[3]-1)～充电模块N(3[3]-n)的工作状态。
充电模块1(3[3]-1)～充电模块N(3[3]-n)对电池组内的单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)充电时，处理器单元(3[1])实时采集单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)的电压，当某单体电芯达到额定充电电压时，停止与该单体电芯连接的充电模块的工作，并控制与该充电模块对应的充电状态灯点亮，当全部单体电芯均达到额定充电电压时，充电结束。
所述的充电模块1(3[3]-1)～充电模块N(3[3]-n)与电池组内的单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)数量相同。
所述的充电状态灯1(3[4]-1)～充电状态灯N(3[4]-n)与电池组内的单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)数量相同。
本发明的有益效果：
（1）无需外接充电机，直接连接交流电源就可以对电池组进行充电，使用更方便；
（2）每次充电都采用均衡充电模式，保证电池组的动态性能一致性，提高电池组使用寿命。
附图说明：
附图1是本发明的原理框图；
附图2是本发明的均衡保护控制电路原理框图。
具体实施方式：                                                                                                                                                                                                                                                             
为了使本发明的技术方案更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明，此处所描述的具体实例，仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1：
1、将电动车电池组通过输出端子(2)与电动车进行连接；
2、处理器单元(3[1])通过采样保护电路(3[2])采集电池组中单体电芯的电压；
3、处理器单元(3[1])控制开关管(4)导通，向电动车输出电能，并通过充电状态灯1(3[4]-1)～充电状态灯N(3[4]-n)指示剩余电量；
4、当剩余电量不足时，处理器单元(3[1])控制开关管(4)关断，停止对外输出电能，此时需要对电池组进行充电。
实施例2：
1、将电动车电池组通过输入端子(1)连接到交流电源；
2、处理器单元(3[1])通过采样保护电路(3[2])采集电池组中单体电芯的电压；
3、处理器单元(3[1])控制充电模块1(3[3]-1)～充电模块N(3[3]-n)为电池组中的单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)充电；
4、当某一只单体电芯达到额定充电电压时，处理器单元(3[1])控制与该单体电芯连接的充电模块停止充电输出，并控制对应充电状态灯点亮；
5、当电池组的全部单体电芯都达到额定充电电压时，全部充电状态灯点亮，充电结束，此时可以将电池组的输入端子(1)从交流电源上取下，可以安装到电动车上使用。

Claims (5)

1.一种带均衡充电的电动车电池组，包含：单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n),开关管(4)，输入端子(1)，输出端子(2)，均衡保护控制电路(3)，其特征在于：单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)串联组成电池组，输入端子(1)连接交流电源，为电池组提供充电所需电能，输出端子(2)连接电动车，为电动车提供动力输出，均衡保护控制电路(3)连接在电池组上，采集电池组中单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)的电压，并控制充电电路为电池组启动充电或停止充电，通过连接的开关管(4)控制电池组输出启动或关断。
2.根据权利要求1所述的一种带均衡充电的电动车电池组，其特征在于：所述的均衡保护控制电路(3)包含处理器单元(3[1]),采样保护电路(3[2])，充电模块1(3[3]-1)～充电模块N(3[3]-n),充电状态灯1(3[4]-1)～充电状态灯N(3[4]-n)，处理器单元(3[1])通过采样保护电路(3[2])采集电池组中单体电芯的电压，并通过开关管(4)控制电池组是否对外输出，处理器单元(3[1])控制充电模块1(3[3]-1)～充电模块N(3[3]-n)为电池组中的单体电芯充电，并根据充电状态，控制相应充电模块启动或停止工作，处理器单元(3[1])控制连接的充电状态灯1(3[4]-1)～充电状态灯N(3[4]-n)指示对应充电模块1(3[3]-1)～充电模块N(3[3]-n)的工作状态。
3.根据权利要求2所述的一种带均衡充电的电动车电池组，其特征在于：充电模块1(3[3]-1)～充电模块N(3[3]-n)与电池组内的单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)数量相同。
4.根据权利要求2所述的一种带均衡充电的电动车电池组，其特征在于：充电状态灯1(3[4]-1)～充电状态灯N(3[4]-n)与电池组内的单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)数量相同。
5.根据权利要求2所述的一种带均衡充电的电动车电池组，其特征在于：充电模块1(3[3]-1)～充电模块N(3[3]-n)对电池组内的单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)充电时，处理器单元(3[1])实时采集单体电芯1(5-1)～单体电芯N(5-n)的电压，当某单体电芯达到额定充电电压时，停止与该单体电芯连接的充电模块的工作，并控制与该充电模块对应的充电状态灯点亮，当全部单体电芯均达到额定充电电压时，充电结束。
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