專利名稱：用于二次電池檢測的充放電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于二次電池檢測的充放電裝置。
背景技術：
目前世界各國能源緊缺，而市場對能源如石油等資源需求量又日趨增加，然而石油等資源又相當有限已是家喻戶曉了。自從上世紀來，世界各國對各種能源的開發(fā)、利用、節(jié)能等方面也都采取了有力措施，尤其對能源的可再生循環(huán)利用，能量的相互轉換利用也越來越被人們重視，今天再來談這問題，雖然不是什么新話題了，但這方面的事永遠都是最大的熱門話題，是一個國家的熱點難點問題，也是各國科學技術進步的最大看點。
作為現(xiàn)代化學能源也在發(fā)生著越來越大的作用，電池、燃料電池作為一種清潔、高效的電化學能源轉換、貯存系統(tǒng)，作為一種解決現(xiàn)代文明面臨的環(huán)境和能源問題的有效方法，正在倍受人們關注，尤其是可循環(huán)充電的二次電池引起了人們的特別關注，世界上的混合型汽車和純電池驅動的電動汽車，幾乎完全仰仗高性能二次電池的開發(fā)、應用了。
二次電池與一次電池一樣，是可以放出電能，放電后再由外電源通入與充電時反向的電流進行充電，能夠通過周期性充放電，半永久性使用，能把電能轉換成化學能貯藏起來便于攜帶使用的電池，已廣泛應用在電動工具、電動車、玩具、便攜帶式筆記本電腦、手機等電子產(chǎn)品上。二次電池一般應用金屬氧化作為正極活性物質，以碳等非金屬氧化物作為負極組成電芯，充電時由外電源供電通過化學反應把電能轉化成化學能貯存起來，放電時再把化學能轉換成電能釋放出來，此過程是可反復循環(huán)充放的。但我們生產(chǎn)廠家對二次電池性能好壞的檢測如容量檢測，都是通過一種特制的充放電檢測裝置來實現(xiàn)的。如圖1所示，傳統(tǒng)的這種裝置是，充電時是把外電路的交流電通過變壓器變壓經(jīng)整流二器管整流轉換成直流電給電池充電，為生產(chǎn)提高效率，多個電池可以是分多排串聯(lián)恒流充電，放電時外電路停止供電，由電池或電池組恒流通過純電阻發(fā)熱來放電，電能通過電阻把電能轉換成熱能釋放到環(huán)境中。
這種傳統(tǒng)充放電裝置最大的缺點是電池在放電時的化學能是通過純電阻以熱量形式釋放出來的，把第一次充電能量就浪費掉了，并把周圍環(huán)境溫度升高了，直接影響了其它電池的充放電性能，因為電池性能受環(huán)境溫度影響。目前的生產(chǎn)廠家大都采用這種設備，并且又都花巨資建立一個膨大的通風散熱系統(tǒng)，來確保環(huán)境溫度為室溫(20-25度)，無疑增加了電池的間接成本等。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術放電時能量浪費、并且造成環(huán)境溫度上升的問題，提供一種用于二次電池檢測的充放電裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出一種用于二次電池檢測的充放電裝置，包括相互串聯(lián)以構成充放電回路的直流電源、第一電池/電池組和保護繼電器，所述第一電池/電池組就是被檢測的二次電池；其特征是還包括電能回收轉化裝置，它與保護繼電器并聯(lián)，從而也串聯(lián)于充放電回路中。
本實用新型還可以包括如下改進所述電能回收轉化裝置是第二電池/電池組，所述第二電池/電池組是可充電的二次電池/電池組。
所述電能回收轉化裝置是逆變電路，該逆變電路把直流電轉換為交流電。
還包括恒流電路，串聯(lián)于充放電回路上；所述恒流電路包括功率管、運放和采樣電阻，所述功率管主電流導通極串聯(lián)于充放電回路上，其控制極與運放的輸出端相連，運放的兩個輸入端一端與參考電壓產(chǎn)生電路相連，另一端與采樣電阻相連。
采用以上方案的有益效果利用本實用新型的裝置對二次電池進行充放電時，電池在放電時化學能不通過純電阻以熱量散發(fā)到環(huán)境中，而是將放電時放出的電能直接引出給電能回收轉化裝置，這樣能量不會損失，并維持了環(huán)境溫度，也保護了設備上元器件的穩(wěn)定性，降低了維修成本。而電能回收轉化裝置可以簡單地用另一個電池或另一組需充電的電池實現(xiàn)，也可以用逆變電路實現(xiàn)，經(jīng)過逆變轉化成交流電并入電網(wǎng)中。
圖1是現(xiàn)有技術示意圖。
圖2是本實用新型實施例一示意圖。
圖3是本實用新型實施例二逆變電路部分示意圖。
具體實施方式
下面通過具體的實施例并結合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。
實施例一如圖2所示，本實施例的充放電裝置可以用于對二次電池進行充放電檢測。它包括相互串聯(lián)以構成充放電回路的直流電源U1、第一電池/電池組B1和保護繼電器K，所述第一電池/電池組B1就是被檢測的二次電池；還包括第二電池/電池組B2，所述第二電池/電池組B2是可充電的二次電池/電池組。
圖2中充電過程是直流電源U1把直流電輸送到要充電的電池上B1(一般是32支一排、一柜單面是8排雙面是16排)，即給電池充電，再與第二電池組B2連接到VT功率管上再連上反饋電阻R4接地。放電時U1停止供電了，由電池利用此回路來放電(注意放電時待檢測的電池B1是要反向的，它的反向可以由人工操作，也可以增加電路來實現(xiàn)，此略)。其中，U1是直流電源，它是由外電源交流電通過變壓器變壓經(jīng)整流二器管整流后轉化而成的直流源，作用是給化學電池提出供直流電，接需要充電的化學電池B1，電池都是可充電的二次電池，在此充電電路中相當于用電器，它將電能轉換成化學能貯存起來，再接第二電池組B2，其作用是當充電電池較少時或放電時，保護電路，如果檢測到集電極電壓高，驅動保護繼電器K1動作，將第二電池組B2串入充(放)電回路，分擔一部分電壓降，達到保護功率管的目的，在放電過程中B2又是個用電器，把電池化學能放出的電能通過發(fā)熱把電能轉化熱能釋放到空氣中，再連接到VT功率管上，其作用主要是在充電時起放大電流作用，和保證充放時電流恒定，再連上反饋電阻R4接地，其作用起一個平衡恒流源充放電流穩(wěn)定，它和VT功率管、運放IC1組成恒流源，提供恒定電流。
放電時U1停止供電了，由電池來放電，就是電池把化學能轉換成電能釋放到B2上，再通過B2轉化成電池化學能進行儲存，其它連接同充電電路。
上述實施例一是在放電時，將現(xiàn)有技術中的保護電阻RB，改成可充電的電池或電池組，利用放出來的直流電直接給這些需求充電的電池充電(即將RB改為需要充電的電池或電池組)。
為了保證充電時電流恒定，本電路中還包括恒流電路，串聯(lián)于充放電回路上；所述恒流電路包括功率管VT1、運放IC1和采樣電阻R4，所述功率管VT1主電流導通極串聯(lián)于充放電回路上，其控制極與運放IC1的輸出端相連，運放IC1的兩個輸入端一端與參考電壓產(chǎn)生電路相連，另一端與采樣電阻相連。穩(wěn)壓二極管2DW234產(chǎn)生一個基準電壓Vref。經(jīng)R2分壓送到電位器RP1兩端，調(diào)節(jié)RP1，會改變運放IC1同相輸入端的電壓V+，運放將給定電壓V+和反饋電壓V-的電壓差放大輸出，調(diào)節(jié)三極管基極電流，進而改變?nèi)龢O管的導通程度，使三極管集電極電流變化，反饋電阻R4兩端電壓UA也相應變化，當UA等于給定電壓V+時，恒流源達到平衡狀態(tài)，充放電流穩(wěn)定。這時充放電流I＝UA/R4＝V-/R4≈V+/R4，所以調(diào)節(jié)給定電壓V+，就調(diào)節(jié)了充放電流。
實施例二本例與實施例一不同之處在于它是將第二電池組B2改為逆變電路，將放電時的電壓逆變?yōu)榻涣麟姴⑷腚娋W(wǎng)中。圖3是一個逆變電路的實例，圖中左側兩個接線端接于繼電器K1兩端。該逆變電路也可以采用其他形式。電池在放電時，即把化學能轉化成的直流電逆變成交流電，并把轉變來的交流電并入到電網(wǎng)中。具體轉換是通過圖中電阻R3與電容C1和電阻R4與電容C2、三極管Q3和Q4將電流通過諧振來轉換，通到CT變壓器上進行升壓至電網(wǎng)電壓(一般是220V，圖中標注為240V是考慮到后級損耗)。
權利要求1.一種用于二次電池檢測的充放電裝置，包括相互串聯(lián)以構成充放電回路的直流電源(U1)、第一電池/電池組(B1)和保護繼電器(K)，所述第一電池/電池組(B1)就是被檢測的二次電池；其特征是還包括電能回收轉化裝置，它與保護繼電器(K)并聯(lián)，從而也串聯(lián)于充放電回路中。
2.如權利要求1所述的用于二次電池檢測的充放電裝置，其特征是所述電能回收轉化裝置是第二電池/電池組(B2)，所述第二電池/電池組(B2)是可充電的二次電池/電池組。
3.如權利要求1所述的用于二次電池檢測的充放電裝置，其特征是所述電能回收轉化裝置是逆變電路，該逆變電路把直流電轉換為交流電。
4.如權利要求1或2所述的用于二次電池檢測的充放電裝置，其特征是還包括恒流電路，串聯(lián)于充放電回路上；所述恒流電路包括功率管(VT1)、運放(IC1)和采樣電阻(R4)，所述功率管(VT1)主電流導通極串聯(lián)于充放電回路上，其控制極與運放(IC1)的輸出端相連，運放(IC1)的兩個輸入端一端與參考電壓產(chǎn)生電路相連，另一端與采樣電阻(R4)相連。
專利摘要本實用新型公開一種用于二次電池檢測的充放電裝置，包括相互串聯(lián)以構成充放電回路的直流電源、第一電池/電池組和保護繼電器，所述第一電池/電池組就是被檢測的二次電池；其特征是還包括電能回收轉化裝置，它與保護繼電器并聯(lián)，從而也串聯(lián)于充放電回路中。所述電能回收轉化裝置可以是第二電池/電池組，或者是逆變電路，該逆變電路把直流電轉換為交流電。利用本實用新型的裝置對二次電池進行充放電時，電池在放電時化學能不通過純電阻以熱量散發(fā)到環(huán)境中，而是將放電時放出的電能直接引出給電能回收轉化裝置，這樣能量不會損失，并維持了環(huán)境溫度，也保護了設備上元器件的穩(wěn)定性，降低了維修成本。
文檔編號H02J7/00GK2758788SQ200420105888
公開日2006年2月15日 申請日期2004年12月28日 優(yōu)先權日2004年12月28日
發(fā)明者彭高平, 劉衛(wèi)強, 劉衛(wèi)平 申請人:比亞迪股份有限公司