專利名稱：大容量鋰電池奇偶并充安全模式充電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鋰電池組均衡保護(hù)充電裝置，尤其涉及一種大容量鋰電池奇 偶并充安全模式充電機。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保意識的深入人心，新生能源越來越受到世界各國的重視。大容量鋰電池 單體電壓大、體積小、能量高，是今后新能源電池應(yīng)用的主體，但是安全充電問題一直是鋰 電池應(yīng)用的難題，幾支單體鋰電池串聯(lián)后組成電池組使用，直接充電會造成每支單體鋰電 池電壓不能均衡一致，一旦某一支電池電壓超高于4. 20V后，會發(fā)生爆炸的危險，如何控制 是目前所面對的問題。鋰電池組應(yīng)用發(fā)展迅猛急需要更大的均衡能力與更可靠的均衡保護(hù) 充電方法?，F(xiàn)有技術(shù)中，鋰電池均衡保護(hù)充電方法多采用耗能型分流的方法。即多消耗能量 又不能完成動力型鋰電池大電流均衡能力，大容量鋰電池沒有可靠的均衡技術(shù)保障。上述技術(shù)方案中，至少存在如下問題大電流均衡需要考慮散熱的方法；對于均衡電壓范圍與采樣測控精度的方法而言，它需要嚴(yán)格的設(shè)計與精確的制造。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能保證了每一支單體電池的安全充電，有效的均衡 控制，延長動力型鋰電池使用壽命的大容量鋰電池奇偶并充安全模式充電機。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本實用新型的大容量鋰電池奇偶并充安全模式充電機，所述大容量鋰電池包括多 個相互串聯(lián)的單體鋰電池組成的鋰電池組，包括多臺并聯(lián)連接的充電機，每臺充電機的輸 出端對應(yīng)與一個單體鋰電池連接，每臺充電機的輸入端分別設(shè)有單獨的控制開關(guān)；還包括節(jié)拍控制器，所述節(jié)拍控制器包括節(jié)拍脈沖產(chǎn)生單元，所述節(jié)拍脈沖產(chǎn)生 單元的脈沖控制信號傳輸給所述控制開關(guān)。由上述本實用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實用新型所述的大容量鋰電池奇 偶并充安全模式充電機，由于包括節(jié)拍控制器，節(jié)拍控制器包括節(jié)拍脈沖產(chǎn)生單元，節(jié)拍脈 沖產(chǎn)生單元的脈沖控制信號傳輸給控制開關(guān)。可以通過脈沖控制信號對多個單體鋰電池按 奇偶次序分別充電，可以這樣就能保證了每一支單體電池的安全充電，有效的均衡控制，達(dá) 到動力型鋰電池安全使用與高壽命的目地。

圖1為本實用新型大容量鋰電池奇偶并充安全模式充電機的電路原理圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中不能實現(xiàn)的并充充電機的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型的大容量鋰電池奇偶并充安全模式充電機，其較佳的具體實施方式
如 圖1所示，包括多臺并聯(lián)連接的充電機，大容量鋰電池包括多個相互串聯(lián)的單體鋰電池組 成的鋰電池組，每臺充電機的輸出端對應(yīng)與一個單體鋰電池連接，每臺充電機的輸入端分 別設(shè)有單獨的控制開關(guān)；還包括節(jié)拍控制器，所述節(jié)拍控制器包括節(jié)拍脈沖產(chǎn)生單元，所述節(jié)拍脈沖產(chǎn)生 單元的脈沖控制信號傳輸給所述控制開關(guān)。所述的節(jié)拍控制器還包括電壓寄存單元和電壓檢測單元，所述單體鋰電池零電流 時的電壓信號輸入給所述電壓寄存單元與電壓檢測單元。本實用新型的工作原理是設(shè)想把鋰電池組充電過程看成一部交響樂曲的演奏。設(shè)計一指揮系統(tǒng)在充電機里 協(xié)調(diào)控制充電、測量、電壓識別過程。如圖1所示，采用正半周對單體2號4號電池充電，對單體1號3號電池測量；負(fù) 半周對單體1號3號電池充電，對單體2號4號電池測量。設(shè)定節(jié)拍控制器，節(jié)拍控制器的作用是控制充電節(jié)拍在一秒正脈沖期間k2、k4閉 合，kl、k3打開，在這一瞬間2號與4號電池充電，1號與3號電池停止充電。在下一秒負(fù) 脈沖期間kl、k3閉合k2、k4打開，在這一瞬間1號與3號電池充電，2號與4號電池停止充 電。在充電機關(guān)閉期間充電電流為零時，將電池組真實電壓采集到電壓寄存器中供給電壓 鑒別器識別。這一目標(biāo)是為了消除導(dǎo)線電阻與電池內(nèi)阻對測量鋰電池組電壓精度的影響。確保 上限電壓為每一支單體電池控制在4. 20V，這樣就能保證了每一支電池的安全充電，和有效 的均衡控制，達(dá)到動力型鋰電池安全使用與高壽命的目地。如圖2所示，一種觀點認(rèn)為把四個充電器與四個電池并在一起即可做成并充模 式。其實行不通，表面上是并充的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其實仍然是串充方式。因為實際電路中中間的 三條線上沒有電流，II、12、13 = 0。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)安全有效的充電模式充電機在充電過程中隨機采集鋰電池組真實電壓給控制器；充電機實現(xiàn)恒流充電 的控制信號來自每一支電池隨機采樣；均衡充電是由同一磁體相同繞組完成，確保每支單 體電池電壓均衡；成功的解決了低電壓大電流多組電能轉(zhuǎn)換器體積大成本高的問題。經(jīng)十幾次樣機制造試驗結(jié)果，獲得了安全均衡有效的為串聯(lián)鋰電池充電的結(jié)果， 無論電池組單體鋰電池容量差異有多大在放電后電壓差多少，在實施均衡充電后都能確保 每支單體鋰電池的電壓都是4. 20V，因此確保串聯(lián)鋰電池組使用的安全性。具體實施例1)實現(xiàn)鋰電池組充電過程中將鋰電池組中電池分為1，3，5，7，9，…，與2，4，6，8， 10，…，奇數(shù)與偶數(shù)兩組。分別以各占50%的時間隔充電。每一支鋰電池都是單獨受控充 電的，當(dāng)鋰電池充電電壓達(dá)到鋰電池充電上限電壓時自動停止充電，確保每一支鋰電池都 不會充電超量的。2)完成動力型鋰電池恒流充電最大均衡電流為10-50A均衡方案。[0029]3)實現(xiàn)鋰電池組充電過程中每一支鋰電池都能受控充電達(dá)到同一電壓精度。4)實現(xiàn)鋰電池組充電過程中每一支鋰電池都是在充電電流為零時進(jìn)行測控電壓 采樣的，消除充電回路電阻與電池內(nèi)阻的的影響。保證了鋰電池組充電過程中每一支鋰電 池均衡電壓的均衡精度。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到 的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種大容量鋰電池奇偶并充安全模式充電機，所述大容量鋰電池包括多個相互串聯(lián)的單體鋰電池組成的鋰電池組，其特征在于，包括多臺并聯(lián)連接的充電機，每臺充電機的輸出端對應(yīng)與一個單體鋰電池連接，每臺充電機的輸入端分別設(shè)有單獨的控制開關(guān)；還包括節(jié)拍控制器，所述節(jié)拍控制器包括節(jié)拍脈沖產(chǎn)生單元，所述節(jié)拍脈沖產(chǎn)生單元的脈沖控制信號傳輸給所述控制開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大容量鋰電池奇偶并充安全模式充電機，其特征在于，所述 的節(jié)拍控制器還包括電壓寄存單元和電壓檢測單元，所述單體鋰電池零電流時的電壓信號 輸入給所述電壓寄存單元與電壓檢測單元。
專利摘要本實用新型公開了一種大容量鋰電池奇偶并充安全模式充電機，包括多臺并聯(lián)連接的充電機，每臺充電機的輸出端對應(yīng)與一個單體鋰電池連接，每臺充電機的輸入端分別設(shè)有單獨的控制開關(guān)；還包括節(jié)拍控制器，節(jié)拍控制器包括節(jié)拍脈沖產(chǎn)生單元，節(jié)拍脈沖產(chǎn)生單元的脈沖控制信號傳輸給所述控制開關(guān)。節(jié)拍控制器還包括電壓寄存單元與電壓檢測單元，單體鋰電池零電流時的電壓信號輸入給所述電壓寄存單元與電壓檢測單元?？梢酝ㄟ^脈沖控制信號對多個單體鋰電池按奇偶次序分別充電，可以這樣就能保證了每一支單體電池的安全充電，有效的均衡控制，達(dá)到動力型鋰電池安全使用與高壽命的目的。
文檔編號H02J7/00GK201726165SQ20102021420
公開日2011年1月26日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者孫蕾, 李新麗, 胡巍, 邢松柏 申請人:北京天路能源有限公司