CN206041534U - 一种电池均衡充放电*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池均衡充放电***，包括多个均衡电路(1)、电压监控模块(2)和单片机(3)，所述电压监控模块(2)连接多个均衡电路(1)和单片机(3)，多个均衡电路(1)分别与多个单体电池一一对应连接，多个单体电池分别与电压监控模块(2)连接，从而实现对电池组的单个电池均衡充放电。此外，本***还能实时监测电池组中单个电池的电压和温度，还能手动指定对指定电池实施放电，在温度超过阈值时自动启动风扇降温以及自动声光报警，并且能保存电池组的温度和电压历史数据以供分析。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池均衡充放电***，属于电池充放电技术领域。
背景技术
蓄电池通常由多个单体电池构成，已广泛地应用在交通、电力、通信等领域的电子设备中。电池作为这些设备的核心部件，对其进行管理有着重要的意义。电池管理***作为电池与用户之间的纽带，它通过监控电池的状态充分保证电池的运行性能，同时给予电池保护，使电池性能得到优化，电池寿命得以延长。
当前的电池管理***存在的问题是，大多数产品不能做到电池组中的电池均衡充放电，造成一些电池过充过放，导致每个电池的电压不均衡，从而降低了电池组寿命。
此外，大多数产品也不能实时的对电池组中的落后电池做出准确判断，甄别不出其中性能变差的电池；同时当电池组串联的电池较多，电流和电压较大时，普通元件的耐压和额定电流达不到要求，造成数据的采集和传输精度下降，容易造成对电池性能的误判，急需改进。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种电池均衡充放电***，它能有效的克服当前技术中存在的问题，实现对电池组中的电池均衡充放电，从而提高整个电池组的寿命。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种电池均衡充放电***，包括多个均衡电路、电压监控模块和单片机，所述电压监控模块连接多个均衡电路和单片机，多个均衡电路分别与多个单体电池一一对应连接，多个单体电池分别与电压监控模块连接，从而实现对电池组的单个电池均衡充放电。
前述的一种电池均衡充放电***中，所述均衡电路包括P沟道MOS管、稳压二极管、发光二极管和电阻R1、R2、R3，所述P沟道MOS管源极连接稳压二极管负极和单体电池的正极，所述P沟道MOS管栅极连接稳压二极管正极和电阻R1，电阻R1连接稳压二极管正极和电压监控模块，所述P沟道MOS管漏极连接电阻R2和R3，电阻R2串联发光二极管，发光二极管的负极与电阻R3及单体电池的负极连接，电阻R3与单体电池的负极连接，从而实现稳定安全的充放电；而且该均衡电路结构简单，成本低廉，易于实现。
前述的一种电池均衡充放电***，还包括通讯模块和触摸显示屏，所述通讯模块连接触摸显示屏和单片机，从而可以实时监测电池电压，并可手动设置对指定电池实施放电。
前述的一种电池均衡充放电***，还包括测温模块，所述测温模块分别连接单片机和单体电池，从而可以实时监测电池温度。
优选的，还包括风扇和声光报警模块，所述风扇和声光报警模块均与单片机相连，从而可以当电池温度过高时实现声光报警。
前述的一种电池均衡充放电***，还包括数据存储模块，所述数据存储模块连接单片机，从而可以存储电池的温度和电压历史数据以供分析，甄别出其中性能变差的电池。
优选的，所述电压监控模块采用芯片LTC6802-2，可以测量较大范围的电压，额定电流也较大，从而可以使得测量数据更准确及时，判断电池性能更准确。
优选的，所述单片机采用型号为STC89C52的单片机，所述通讯模块采用型号为MAX232的芯片，并采用DB9串口方式连接触摸显示屏和单片机，从而数据传输更加稳定，***功耗更低。
优选的，所述数据存储模块采用型号为24LC64的存储器，从而数据存储更安全。
优选的，所述测温模块采用型号为DS18B20的温度传感器，DS18B20体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，测量精度高。
与现有技术相比，本实用新型通过利用多个均衡电路、电压监控模块和单片机，所述电压监控模块连接多个均衡电路和单片机，多个均衡电路分别与多个单体电池一一对应连接，多个单体电池分别与电压监控模块连接，从而实现了对电池组的各个单体电池进行均衡充放电，进而使得电池的性能得到优化，进一步延长了电池的使用寿命。此外，本***还能实时监测电池组中单个电池的电压和温度，还能手动对指定的电池实施放电，在温度超过阈值时自动启动风扇降温以及自动声光报警，并且能保存电池组的温度和电压历史数据以供分析。
附图说明
图1是本实用新型的一种实施例的结构连接方框示意图；
图2是本实用新型中均衡电路的电路原理图；
图3是本实用新型中的单片机的电路原理图；
图4是本实用新型中的电压监控模块的电路原理图；
图5是本实用新型中的声光报警模块的电路原理图；
图6是本实用新型中的风扇的电路原理图；
图7是本实用新型中的测温模块的电路原理图；
图8是本实用新型中的通讯模块的电路原理图；
图9是本实用新型中的数据存储模块的电路原理图；
图10至图21是本实用新型的实施例1中连接12个均衡电路的电路原理图。
附图标记：1-均衡电路，2-电压监控模块，3-单片机，4-P沟道MOS管，5-稳压二极管，6-发光二极管，7-通讯模块，8-触摸显示屏，9-测温模块，10-风扇，11-声光报警模块，12-数据存储模块。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
本实用新型的实施例1：如图1～图21所示，一种电池均衡充放电***，包括多个均衡电路1(比如12个)、电压监控模块2和单片机3，所述电压监控模块2连接多个均衡电路1和单片机3，多个均衡电路1分别与多个单体电池一一对应连接，多个单体电池分别与电压监控模块2连接。所述均衡电路1包括P沟道MOS管4、稳压二极管5、发光二极管6和电阻R1、R2、R3，所述P沟道MOS管4源极连接稳压二极管5负极和单体电池的正极，所述P沟道MOS管4栅极连接稳压二极管5正极和电阻R1，电阻R1连接稳压二极管5正极和电压监控模块2，所述P沟道MOS管4漏极连接电阻R2和R3，电阻R2串联发光二极管6，发光二极管6的负极与电阻R3及单体电池的负极连接，电阻R3与单体电池的负极连接。还包括通讯模块7和触摸显示屏8，所述通讯模块7连接触摸显示屏8和单片机3。还包括测温模块9，所述所述测温模块9分别连接单片机3和单体电池。还包括风扇10和声光报警模块11，所述风扇10和声光报警模块11均与单片机3相连。还包括数据存储模块12，所述数据存储模块12连接单片机3。所述电压监控模块2采用芯片LTC6802-2。所述单片机3采用型号为STC89C52的单片机。所述通讯模块7采用型号为MAX232的芯片，并采用DB9串口方式连接触摸显示屏8和单片机3。所述数据存储模块12采用型号为24LC64的存储器。所述测温模块9采用型号为DS18B20的温度传感器。
本实用新型的实施例2：一种电池均衡充放电***，包括多个均衡电路1、电压监控模块2和单片机3，所述电压监控模块2连接多个均衡电路1和单片机3，多个均衡电路1分别与多个单体电池一一对应连接，多个单体电池分别与电压监控模块2连接。
本实用新型的实施例3：一种电池均衡充放电***，包括多个均衡电路1、电压监控模块2和单片机3，所述电压监控模块2连接多个均衡电路1和单片机3，多个均衡电路1分别与多个单体电池一一对应连接，多个单体电池分别与电压监控模块2连接。所述均衡电路1包括P沟道MOS管4、稳压二极管5、发光二极管6和电阻R1、R2、R3，所述P沟道MOS管4源极连接稳压二极管5负极和单体电池的正极，所述P沟道MOS管4栅极连接稳压二极管5正极和电阻R1，电阻R1连接稳压二极管5正极和电压监控模块2，所述P沟道MOS管4漏极连接电阻R2和R3，电阻R2串联发光二极管6，发光二极管6的负极与电阻R3及单体电池的负极连接，电阻R3与单体电池的负极连接。
本实用新型的实施例4：一种电池均衡充放电***，包括多个均衡电路1、电压监控模块2和单片机3，所述电压监控模块2连接多个均衡电路1和单片机3，多个均衡电路1分别与多个单体电池一一对应连接，多个单体电池分别与电压监控模块2连接。还包括通讯模块7和触摸显示屏8，所述通讯模块7连接触摸显示屏8和单片机3。
本实用新型的实施例5：一种电池均衡充放电***，包括多个均衡电路1、电压监控模块2和单片机3，所述电压监控模块2连接多个均衡电路1和单片机3，多个均衡电路1分别与多个单体电池一一对应连接，多个单体电池分别与电压监控模块2连接。还包括测温模块9，所述所述测温模块9分别连接单片机3和单体电池。
本实用新型的实施例6：一种电池均衡充放电***，包括多个均衡电路1、电压监控模块2和单片机3，所述电压监控模块2连接多个均衡电路1和单片机3，多个均衡电路1分别与多个单体电池一一对应连接，多个单体电池分别与电压监控模块2连接。还包括测温模块9，所述所述测温模块9分别连接单片机3和单体电池。还包括风扇10和声光报警模块11，所述风扇10和声光报警模块11均与单片机3相连。
本实用新型的实施例7：一种电池均衡充放电***，包括多个均衡电路1、电压监控模块2和单片机3，所述电压监控模块2连接多个均衡电路1和单片机3，多个均衡电路1分别与多个单体电池一一对应连接，多个单体电池分别与电压监控模块2连接。还包括数据存储模块12，所述数据存储模块12连接单片机3。
本实用新型的一种实施例的工作原理：均衡电路1与多个单体电池一一对应连接，当整个电池组充电时，电压监控模块2检测各个单体电池的电压并发送给单片机3，当电压监控模块2检测到的某个单体电池的电压数据超过设定的阈值时，则单片机3控制均衡电路1的P沟道MOS管4的栅极连通源极和漏极，这样在该单体电池的正负极之间通过电阻R2、R3和发光二极管6形成一个回路，开始自动放电，其余的电池继续充电，从而保证了各个单体电池不会过充，实现了整个电池组的均衡充电。其中稳压二极管5起保护作用。当整个电池组放电时，若某个单体电池的电压先到达最低阈值时，则单片机3控制其他单体电池的均衡电路1开始连通放电，这样其他的单体电池也能较均匀的通过放电使电压到达设定阈值，实现均衡放电。
电压监控模块2测得单体电池的电压数据通过单片机3及通讯模块7发送至触摸显示屏8，这样可以在显示屏及时的显示出各单体电池的电压，也可以通过触摸显示屏8控制单个电池进行充放电。测温模块9可以测得各个单体电池的温度，当温度超过设定阈值时，启动风扇10和声光报警模块11进行报警及降温，电压和温度的数据还可以由单片机3发送至数据存储模块12存储起来用于后续分析处理，甄选出性能较差的电池替换掉。
电压监控模块2采用芯片LTC6802-2，单片机3采用型号为STC89C52的单片机，通讯模块7采用型号为MAX232的芯片，并采用DB9串口方式连接触摸显示屏8和单片机3，测温模块9采用型号为DS18B20的温度传感器，所述数据存储模块12采用型号为24LC64的存储器，从而可以提高整个电池均衡充放电***的性能，降低***功耗。
Claims (10)
1.一种电池均衡充放电***，其特征在于，包括多个均衡电路(1)、电压监控模块(2)和单片机(3)，所述电压监控模块(2)连接多个均衡电路(1)和单片机(3)，多个均衡电路(1)分别与多个单体电池一一对应连接，多个单体电池分别与电压监控模块(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种电池均衡充放电***，其特征在于，所述均衡电路(1)包括P沟道MOS管(4)、稳压二极管(5)、发光二极管(6)和电阻R1、R2、R3，所述P沟道MOS管(4)源极连接稳压二极管(5)负极和单体电池的正极，所述P沟道MOS管(4)栅极连接稳压二极管(5)正极和电阻R1，电阻R1连接稳压二极管(5)正极和电压监控模块(2)，所述P沟道MOS管(4)漏极连接电阻R2和R3，电阻R2串联发光二极管(6)，发光二极管(6)的负极与电阻R3及单体电池的负极连接，电阻R3与单体电池的负极连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种电池均衡充放电***，其特征在于，还包括通讯模块(7)和触摸显示屏(8)，所述通讯模块(7)连接触摸显示屏(8)和单片机(3)。
4.根据权利要求1或2所述的一种电池均衡充放电***，其特征在于，还包括测温模块(9)，所述测温模块(9)分别连接单片机(3)和单体电池。
5.根据权利要求4所述的一种电池均衡充放电***，其特征在于，还包括风扇(10)和声光报警模块(11)，所述风扇(10)和声光报警模块(11)均与单片机(3)相连。
6.根据权利要求1或2所述的一种电池均衡充放电***，其特征在于，还包括数据存储模块(12)，所述数据存储模块(12)连接单片机(3)。
7.根据权利要求1所述的一种电池均衡充放电***，其特征在于，所述电压监控模块(2)采用芯片LTC6802-2。
8.根据权利要求3所述的一种电池均衡充放电***，其特征在于，所述单片机(3)采用型号为STC89C52的单片机；所述通讯模块(7)采用型号为MAX232的芯片，并采用DB9串口方式连接触摸显示屏(8)和单片机(3)。
9.根据权利要求6所述的一种电池均衡充放电***，其特征在于，所述数据存储模块(12)采用型号为24LC64的存储器。
10.根据权利要求4所述的一种电池均衡充放电***，其特征在于，所述测温模块(9)采用型号为DS18B20的温度传感器。
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Cited By (2)
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| CN107508006A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-12-22 | 中航锂电（江苏）有限公司 | 一种自动均衡电池托盘 |
| CN108429298A (zh) * | 2017-08-22 | 2018-08-21 | 索思（苏州）医疗科技有限公司 | 一种应用于穿戴式医疗器械之上的mos开关线路 |
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