專利名稱：串聯(lián)鋰電池組的外置均衡裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電池充電管理系統(tǒng)，尤其涉及串聯(lián)鋰電池組在無源狀態(tài)下的外置均衡管理。
背景技術：
串聯(lián)鋰電池組應用在電動摩托車，電動汽車，電動工具等多種場合。在多次充放電循環(huán)過程中，可能由于串聯(lián)電芯間的特性差異，出現不均衡現象。剩余容量高的電芯在充電過程中首先充飽，使保護電路進入過充狀態(tài)，充電停止，而剩余容量低的電芯卻沒有被充飽，這樣會導致電池組容量降低和循環(huán)壽命減少。已有的均衡裝置多加在控制板上，通過對電壓高的電芯進行單個放電或電量轉移達到均衡的效果。但這樣做的缺點是增加了電路成本，延長了電池充電時間，電池在往復充放電過程中仍會降低循環(huán)壽命。

發(fā)明內容
鑒于上述現有技術存在的缺陷，本發(fā)明的目的旨在提出一種串聯(lián)鋰電池組的外置均衡裝置，利用單片機的智能化控制以及基于單芯和主回路分級放電系統(tǒng)，解決串聯(lián)鋰電池組低成本均衡的實現問題。本發(fā)明的目的，將通過以下技術方案得以實現
串聯(lián)鋰電池組的外置均衡裝置，用于均衡由η個單體鋰電池串聯(lián)構成的電池組的電壓，其特征在于，所述外置均衡裝置包括與每個單體鋰電池一對一相連的單芯放電模塊以及與電池組正負極相連的主回路放電模塊，
其中每個所述單芯放電模塊的結構組成均包括電壓比較器以及由單體鋰電池Bi、電阻 Ri和金氧半場效晶體管Qi構成的放電回路，所述電壓比較器的采壓端與單體鋰電池Bi的正極相連，且電壓比較器具有一個連至金氧半場效晶體管Qi柵極并控制所述放電回路通斷狀態(tài)的輸出端以及另一個輸出端EVi ；
所述主回路放電模塊的結構組成包括單片機、邏輯轉換電路以及由電池組、電阻Rd和金氧半場效晶體管Qd構成的主放電回路，所述單片機通過邏輯轉換電路與全部單芯放電模塊的輸出端EVi相接，且單片機的輸出端連至金氧半場效晶體管Qd的柵極并控制所述主放電回路的通斷，i取1至η中任一整數。作為改進所述主放電回路中串接有風扇，隨主放電回路導通而開啟，關斷而停機。作為改進所述主回路放電模塊中電池組正極與單片機的電源接腳之間連接設有一 DC/DC穩(wěn)壓器，輸出單片機運作所需的額定電壓。作為進一步的改進所述DC/DC穩(wěn)壓器與單片機的兩個輸出端之間分別接設有顏色相區(qū)別的兩個LED指示燈，所述LED指示燈之一在輸出端EVi輸出中有一個為高點平時呈點亮指示狀；且另一個LED指示燈在輸出端EVi輸出全部為低電平時呈點亮指示狀，i取1至η中任一整數。應用本發(fā)明的外置均衡裝置，較之于現有技術的突出優(yōu)點為
該外置均衡裝置通過單片機程序化控制以及簡單的電路結構與串聯(lián)鋰電池組相接，能在短時間內完成對電池組的維護，提高電池使用壽命；并在結合風扇的情況下，有效加速了電池組主回路的放電速度；同時其無源供電的設計，使其更具有節(jié)能環(huán)保、低成本的優(yōu)勢特
點ο


權利要求
1.串聯(lián)鋰電池組的外置均衡裝置，用于均衡由η個單體鋰電池串聯(lián)構成的電池組的電壓，其特征在于所述外置均衡裝置包括與每個單體鋰電池一對一相連的單芯放電模塊以及與電池組正負極相連的主回路放電模塊，其中每個所述單芯放電模塊的結構組成均包括電壓比較器以及由單體鋰電池Bi、電阻 Ri和金氧半場效晶體管Qi構成的放電回路，所述電壓比較器的采壓端與單體鋰電池Bi的正極相連，且電壓比較器具有一個連至金氧半場效晶體管Qi柵極并控制所述放電回路通斷狀態(tài)的輸出端以及另一個輸出端EVi ；所述主回路放電模塊的結構組成包括單片機、邏輯轉換電路以及由電池組、電阻Rd和金氧半場效晶體管Qd構成的主放電回路，所述單片機通過邏輯轉換電路與全部單芯放電模塊的輸出端EVi相接，且單片機的輸出端連至金氧半場效晶體管Qd的柵極并控制所述主放電回路的通斷，i取1至η中任一整數。
2.根據權利要求1所述的串聯(lián)鋰電池組的外置均衡裝置，其特征在于所述主放電回路中串接有風扇，隨主放電回路導通而開啟，關斷而停機。
3.根據權利要求1所述的串聯(lián)鋰電池組的外置均衡裝置，其特征在于所述主回路放電模塊中電池組正極與單片機的電源接腳之間連接設有一 DC/DC穩(wěn)壓器，輸出單片機運作所需的額定電壓。
4.根據權利要求3所述的串聯(lián)鋰電池組的外置均衡裝置，其特征在于所述DC/DC穩(wěn)壓器與單片機的兩個輸出端之間分別接設有顏色相區(qū)別的兩個LED指示燈，所述LED指示燈之一在輸出端EVi輸出中有一個為高點平時呈點亮指示狀；且另一個LED指示燈在輸出端EVi輸出全部為低電平時呈點亮指示狀，i取1至η中任一整數。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種串聯(lián)鋰電池組的外置均衡裝置，包括與每個單體鋰電池一對一相連的單芯放電模塊以及與電池組正負極相連的主回路放電模塊，其中單芯放電模塊的結構組成均包括電壓比較器以及由單體鋰電池Bi、電阻Ri和金氧半場效晶體管Qi構成的放電回路，而主回路放電模塊的結構組成包括單片機、邏輯轉換電路以及由電池組、電阻Rd和金氧半場效晶體管Qd構成的主放電回路，兩級放電回路分別通過電壓比較器和單片機驅動MOSFET控制開關實現放電過程。應用本發(fā)明該外置均衡裝置，能在短時間內完成對電池組的維護，提高電池使用壽命；并在結合風扇的情況下，有效加速了電池組主回路的放電速度；同時其無源供電的設計，使其更具有節(jié)能環(huán)保、低成本的優(yōu)勢特點。
文檔編號H02J7/00GK102255358SQ201110193879
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權日2011年7月12日
發(fā)明者謝勇 申請人:快特電波科技(蘇州)有限公司