CN201752078U - 一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统 - Google Patents
一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201752078U CN201752078U CN2010202515387U CN201020251538U CN201752078U CN 201752078 U CN201752078 U CN 201752078U CN 2010202515387 U CN2010202515387 U CN 2010202515387U CN 201020251538 U CN201020251538 U CN 201020251538U CN 201752078 U CN201752078 U CN 201752078U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery pack
- chip microcomputer
- oxide
- charging
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000007600 charging Methods 0.000 title claims abstract description 52
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统，包括有单片机，基准电源，充电控制电路，能量转移变压器；所述单片机的基准电压AD采样I/O端口与基准电源连接，所述单片机的多个电池电压AD采样I/O端口顺次连接在电池组中各个电池的两极上；所述充电控制电路的电压输入端与充电电源连接，所述充电控制电路的控制输入端与单片机连接，所述充电控制电路的电压输出端与电池组的高压端连接；所述能量转移变压器的初级绕组多个输入端分别通过一个等效开关后连接在电池组中各个电池的两极上，所述能量转移变压器的次级绕组与负载连接。本实用新型具有保证每节电池充满且不会过充，可以有效增加电池组容量、延长电池使用寿命等优点。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统。
[背景技术]
锂离子电池组充电时，常因为单节个体性能差异，而造成有的过充了有的还没有充满，这样锂离子电池组的使用寿命往往明显低于单体锂离子电池，因此，必须进行每节电池间的相互均衡和充电电流、电压等充电方式的管理。
[实用新型内容]
本实用新型克服了上述技术的不足，提供了一种可以保证每节电池充满且不会过充，可以有效增加电池组容量、延长电池使用寿命的多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统。
为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：
一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统，包括有单片机1，基准电源2，充电控制电路3，能量转移变压器4；所述单片机1的基准电压AD采样I/O端口与基准电源2连接，所述单片机1的多个电池电压AD采样I/O端口顺次连接在电池组中各个电池的两极上；所述充电控制电路3的电压输入端与充电电源连接，所述充电控制电路3的控制输入端与单片机1的一个PWM信号输出I/O端口连接，所述充电控制电路3的电压输出端与电池组的高压端连接；所述能量转移变压器4的初级绕组具有多个输入端，这些输入端分别通过由单片机1控制的一个等效开关K后顺次连接在电池组中各个电池的两极上，所述能量转移变压器4的次级绕组与负载连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、相对未有均衡系统的充电方式，此种带有能量转移均衡方式的充电管理系统可以保证每节电池充满且不会过充，可以有效增加电池组容量、延长电池使用寿命；
2、相比较现有的耗能式充电方式，此种带有能量转移均衡方式的充电管理系统效率高、发热量小；因此可省却大功率放电电阻和大面积散热片，从而具有可较小体积、较高均衡精度、较短充电时间等优点。
[附图说明]
图1是本实用新型的方框图；
图2是本实用新型的充电控制电路的电路原理图；
图3是本实用新型的能量转移变压器电路的电路原理图；
图4是本实用新型的高4节电池使用的等效开关的电路原理图；
图5是本实用新型的低2节电池使用的等效开关的电路原理图；
图6是本实用新型的输出反极性保护电路的电路原理图。
[具体实施方式]
如图1-6所示，本实用新型为一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统，包括有单片机1，基准电源2，充电控制电路3，能量转移变压器4；所述单片机1的基准电压AD采样I/O端口与基准电源2连接，所述单片机1的多个电池电压AD采样I/O端口顺次连接在电池组中各个电池的两极上；所述充电控制电路3的电压输入端与充电电源连接，所述充电控制电路3的控制输入端与单片机1的一个PWM信号输出I/O端口连接，所述充电控制电路3的电压输出端与电池组的高压端连接；所述能量转移变压器4的初级绕组具有多个输入端，这些输入端分别通过由单片机1控制的一个等效开关K后顺次连接在电池组中各个电池的两极上，所述能量转移变压器4的次级绕组与负载连接。
所述负载由二极管和电容组成，该电容的一端与所述能量转移变压器4的次级绕组的一个输出端连接后通过MOS管接地，电容的另一端与二极管的正极连接，二极管的负极与所述能量转移变压器4的次级绕组的另一个输出端连接，所述MOS管的控制极与单片机1的另一个PWM信号输出I/O端口连接。
在所述能量转移变压器4的初级绕组的每个输入端上还设有与等效开关K串联的二极管。
所述充电控制电路3包括有第一比较器N3C，第二比较器N3D，第一比较器N3C的同相输入端和第二比较器N3D的反相输入端都通过电阻与5V电源连接，第一比较器N3C的反相输入端和第二比较器N3D的同相输入端都与所述单片机1的一个PWM信号输出I/O端口连接，所述第一比较器N3C输出端连接有一个MOS管，该MOS管的源极与所述充电电源连接，该MOS管的漏极串联有电感和二极管；所述第二比较器N3D的输出端也连接有另外一个MOS管，该MOS管的源极接地，该MOS管的漏极与电感一端和二极管的正极连接，该二极管的负极与所述电池组的高压端连接。
所述等效开关由多个MOS管和多个电阻连接而成，其中一个MOS管与所述单片机1的I/O端口连接。
所述单片机1的型号为D78F1166AGC。
本系统通过单片机的AD口对基准电压和每节电池电压进行采样，并通过算法处理，保证每节电池的充电电压精确在4.215±0.005之间；通过控制单片机的PWM输出，保证充电过程的恒流充电、恒压充电和涓流充电效果；通过定制变压器和等效开关来完成不同电池间的个体性能均衡；可以达到1C以上充电电流、10mA以内的均衡电压、较高的充电效率和较短的充电时间。
Claims (6)
1.一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统，其特征在于包括有单片机(1)，基准电源(2)，充电控制电路(3)，能量转移变压器(4)；所述单片机(1)的基准电压AD采样I/O端口与基准电源(2)连接，所述单片机(1)的多个电池电压AD采样I/O端口顺次连接在电池组中各个电池的两极上；所述充电控制电路(3)的电压输入端与充电电源连接，所述充电控制电路(3)的控制输入端与单片机(1)的一个PWM信号输出I/O端口连接，所述充电控制电路(3)的电压输出端与电池组的高压端连接；所述能量转移变压器(4)的初级绕组具有多个输入端，这些输入端分别通过由单片机(1)控制的一个等效开关(K)后顺次连接在电池组中各个电池的两极上，所述能量转移变压器(4)的次级绕组与负载连接。
2.根据权利要求1所述的一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统，其特征在于所述负载由二极管和电容组成，该电容的一端与所述能量转移变压器(4)的次级绕组的一个输出端连接后通过MOS管接地，电容的另一端与二极管的正极连接，二极管的负极与所述能量转移变压器(4)的次级绕组的另一个输出端连接，所述MOS管的控制极与单片机(1)的另一个PWM信号输出I/O端口连接。
3.根据权利要求2所述的一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统，其特征在于在所述能量转移变压器(4)的初级绕组的每个输入端上还设有与等效开关(K)串联的二极管。
4.根据权利要求1所述的一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统，其特征在于所述充电控制电路(3)包括有第一比较器(N3C)，第二比较器(N3D)，第一比较器(N3C)的同相输入端和第二比较器(N3D)的反相输入端都通过电阻与5V电源连接，第一比较器(N3C)的反相输入端和第二比较器(N3D)的同相输入端都与所述单片机(1)的一个PWM信号输出I/O端口连接，所述第一比较器(N3C)输出端连接有一个MOS管，该MOS管的源极与所述充电电源连接，该MOS管的漏极串联有电感和二极管；所述第二比较器(N3D)的输出端也连接有另外一个MOS管，该MOS管的源极接地，该MOS管的漏极与电感一端和二极管的正极连接，该二极管的负极与所述电池组的高压端连接。
5.根据权利要求1所述的一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统，其特征在于所述等效开关由多个MOS管和多个电阻连接而成，其中一个MOS管与所述单片机(1)的I/O端口连接。
6.根据权利要求1所述的一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统，其特征在于所述单片机(1)的型号为D78F1166AGC。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010202515387U CN201752078U (zh) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010202515387U CN201752078U (zh) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201752078U true CN201752078U (zh) | 2011-02-23 |
Family
ID=43602487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010202515387U Expired - Fee Related CN201752078U (zh) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201752078U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102148523A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-08-10 | 上海润腾电子科技有限公司 | 节能型蓄电池充放电控制系统 |
| CN102435951A (zh) * | 2011-09-28 | 2012-05-02 | 四川卫士通信息安全平台技术有限公司 | 一种微功耗电池测试系统及方法 |
| CN102969747A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-13 | 索尼公司 | 蓄电设备及电动车辆 |
| CN111864847A (zh) * | 2019-08-01 | 2020-10-30 | 成都芯源系统有限公司 | 多端口电池充-放电系统 |
-
2010
- 2010-06-30 CN CN2010202515387U patent/CN201752078U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102148523A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-08-10 | 上海润腾电子科技有限公司 | 节能型蓄电池充放电控制系统 |
| CN102969747A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-13 | 索尼公司 | 蓄电设备及电动车辆 |
| CN102969747B (zh) * | 2011-08-31 | 2017-12-15 | 索尼公司 | 蓄电设备及电动车辆 |
| CN102435951A (zh) * | 2011-09-28 | 2012-05-02 | 四川卫士通信息安全平台技术有限公司 | 一种微功耗电池测试系统及方法 |
| CN111864847A (zh) * | 2019-08-01 | 2020-10-30 | 成都芯源系统有限公司 | 多端口电池充-放电系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101740827B (zh) | 一种锂离子动力电池的主动均衡系统及其均衡方法 | |
| CN106532852B (zh) | 基于lc串联储能的电池组均衡电路 | |
| CN102170154A (zh) | 一种动力锂离子电池的主动均衡系统及均衡方法 | |
| CN105553026A (zh) | 一种电池组电量均衡电路及均衡方法 | |
| CN107658936A (zh) | 一种电池监测及均衡系统及其控制方法 | |
| CN202231461U (zh) | 一种动力电池组充放电均衡控制系统 | |
| CN202564995U (zh) | 一种多路电池组充放电控制装置 | |
| CN202111481U (zh) | 一种动力锂离子电池的主动均衡系统 | |
| CN104104117A (zh) | 一种蓄电池组充放电均衡控制方法及系统 | |
| CN102136750B (zh) | 一种单体充放尾补均衡模块及其电池组均衡保护管理系统 | |
| CN201752078U (zh) | 一种多节锂离子电池组能量转移方式的充电管理系统 | |
| CN204290409U (zh) | 一种电池组均衡电路 | |
| CN203339780U (zh) | 一种单体电池电压均衡模块 | |
| CN108879833A (zh) | 一种电池组主动均衡电路及均衡方法 | |
| CN201383689Y (zh) | 一种充电器电路 | |
| CN203166552U (zh) | 一种移动电源 | |
| CN202127240U (zh) | 一种锂电池充放电过充过放保护电路 | |
| CN202564926U (zh) | 多节锂离子电池充放电保护电路 | |
| CN104935033A (zh) | 一种用于蓄电池化成及充放电的电路及其控制方法 | |
| CN104283276A (zh) | 一种新型锂电池组保护板 | |
| CN201860128U (zh) | 蓄电池电量转移平衡电路 | |
| CN107834655A (zh) | 一种基于多绕组变压器的自动的电池均衡电路及实现方法 | |
| CN205407296U (zh) | 一种电池组互补均衡电路 | |
| CN105161773A (zh) | 一种正负脉冲铅酸电池化成设备 | |
| CN204794196U (zh) | 电池组主动均衡控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110223 Termination date: 20120630 |