專利名稱：一種串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路及電池包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電子電路設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路及電池包。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，鋰電池因其重量輕、安全性高、循環(huán)壽命長、放電倍率高而無污染等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在混合動力車、純電動車、通訊基站儲能、風(fēng)能、太陽能儲能等領(lǐng)域。由于鋰電池本身不耐過充，存在自放電現(xiàn)象，且不同的鋰電池之間的自放電大小很難做到完全一致。因此，由至少兩個串聯(lián)的鋰電池組成的鋰電池組在充電時，自放電小的鋰電池電壓較高，自放電大的鋰電池電壓較低，即是說，該鋰電池組中的鋰電池之間存在帶電量的差異，且這種帶電量的差異會越來越大。例如，假設(shè)四個相互串聯(lián)的鋰電池組成的鋰電池組，充電器的電壓設(shè)定在3.65VX4=14.6V，在不存在自放電或自放電大小均一致的理想情況下，各鋰電池應(yīng)當(dāng)均能夠充滿電，即是說，每一鋰電池的電壓都應(yīng)達(dá)到3.65V;但由于存在自放電且自放電大小不一致，在實際使用中，在對鋰電池組充電時，總會出現(xiàn)自放電小的鋰電池電壓較高(超過
3.65V)，而自放電大的鋰電池電壓較低(低于3.65V)，并且這種差異會在使用過程中越來越大。這樣，會造成帶電量多的鋰電池首先充滿電，之后鋰電池組中的其它鋰電池就不能再充電了，而放電時帶電量少的鋰電池首先放完電，之后鋰電池中的其它鋰電池就不能再放電了，結(jié)果會導(dǎo)致鋰電池組的容量越來越低。針對此問題，現(xiàn)有技術(shù)通過雙向直流/直流變換器進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移，以實現(xiàn)對單個鋰電池的充電或放電，以保證鋰電池組中每一鋰電池之間帶電量的一致性。但該種方式電路復(fù)雜、體積大，同時雙向直流/直流變換器在工作時自身消耗的能量比轉(zhuǎn)移的能量大的多，靜態(tài)功耗大。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)通過雙向直流/直流變換器進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移，以保證鋰電池組中每一鋰電池之間帶電量的一致性，其存在電路復(fù)雜、體積大、靜態(tài)功耗大的問題。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路，所述串聯(lián)電池組包括至少兩個電池，所述至少兩個電池串聯(lián)連接，所述自放電一致性調(diào)整電路包括:并聯(lián)在所述串聯(lián)電池組中每一電池兩端的泄放電路，所述泄放電路包括一開關(guān)管和電阻R1，所述開關(guān)管的輸入端連接對應(yīng)電池的正極，所述開關(guān)管的輸出端通過所述電阻Rl連接所述對應(yīng)電池的負(fù)極；并聯(lián)在所述串聯(lián)電池組中每一電池兩端，當(dāng)所述對應(yīng)電池的電壓超過預(yù)設(shè)值時通過驅(qū)動端子輸出驅(qū)動信號的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路的所述驅(qū)動端子連接所述開關(guān)管的驅(qū)動端。其中，所述驅(qū)動電路可以包括:電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、三端穩(wěn)壓管Dl ；所述電阻R4和所述電阻R5串聯(lián)后，并聯(lián)在所述對應(yīng)電池的兩端；所述電阻R2的一端連接所述對應(yīng)電池的正極，所述電阻R2的另一端通過所述電阻R3連接所述三端穩(wěn)壓管Dl的陰極，所述三端穩(wěn)壓管Dl的陽極連接所述對應(yīng)電池的負(fù)極；所述電阻R2的另一端同時作為所述驅(qū)動電路的所述驅(qū)動端子而連接所述開關(guān)管的所述驅(qū)動端；所述電阻R4與所述電阻R5連接的一端同時連接所述三端穩(wěn)壓管Dl的驅(qū)動極。進(jìn)一步地，所述三端穩(wěn)壓管Dl可以是型號為TL431的三端穩(wěn)壓管。上述串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路中，所述開關(guān)管可以為PNP型的三極管Q1，所述三極管Ql的發(fā)射極作為所述開關(guān)管的輸入端，所述三極管Ql的集電極作為所述開關(guān)管的輸出端，所述三極管Ql的基極相當(dāng)于所述開關(guān)管的驅(qū)動端。上述串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路中，所述串聯(lián)電池組可以是作為機(jī)動車啟動電源的串聯(lián)鋰電池組。本實用新型的另一目的在于，還提供了一種電池包，包括一串聯(lián)電池組和串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路，所述串聯(lián)電池組包括四個串聯(lián)連接的電池，所述自放電一致性調(diào)整電路包括:并聯(lián)在所述串聯(lián)電池組中每一電池兩端的泄放電路，所述泄放電路包括一開關(guān)管和電阻R1，所述開關(guān)管的輸入端連接對應(yīng)電池的正極，所述開關(guān)管的輸出端通過所述電阻Rl連接所述對應(yīng)電池的負(fù)極；并聯(lián)在所述串聯(lián)電池組中每一電池兩端，當(dāng)所述對應(yīng)電池的電壓超過預(yù)設(shè)值時通過驅(qū)動端子輸出驅(qū)動信號的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路的所述驅(qū)動端子連接所述開關(guān)管的驅(qū)動端。其中，所述驅(qū)動電路可以包括:電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、三端穩(wěn)壓管Dl ；所述電阻R4和所述電阻R5串聯(lián)后，并聯(lián)在所述對應(yīng)電池的兩端；所述電阻R2的一端連接所述對應(yīng)電池的正極，所述電阻R2的另一端通過所述電阻R3連接所述三端穩(wěn)壓管Dl的陰極，所述三端穩(wěn)壓管Dl的陽極連接所述對應(yīng)電池的負(fù)極；所述電阻R2的另一端同時作為所述驅(qū)動電路的所述驅(qū)動端子而連接所述開關(guān)管的所述驅(qū)動端；所述電阻R4與所述電阻R5連接的一端同時連接所述三端穩(wěn)壓管Dl的驅(qū)動極。進(jìn)一步地，所述三端穩(wěn)壓管Dl可以是型號為TL431的三端穩(wěn)壓管。上述電池包中，所述開關(guān)管可以為PNP型的三極管Q1，所述三極管Ql的發(fā)射極作為所述開關(guān)管的輸入端，所述三極管Ql的集電極作為所述開關(guān)管的輸出端，所述三極管Ql的基極相當(dāng)于所述開關(guān)管的驅(qū)動端。上述電池包中，所述串聯(lián)電池組可以是作為機(jī)動車啟動電源的串聯(lián)鋰電池組。本實用新型提出的串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路為串聯(lián)電池組中每一電池均提供了一泄放電路，當(dāng)某一電池的電壓超過預(yù)設(shè)值時，通過該泄放電路泄放一部分電量，以避免串聯(lián)電池組由于其中某一電池電壓過大而導(dǎo)致整組停止充電，保證了串聯(lián)電池組中自放電較大的電池也能夠被充滿電，從而保證了串聯(lián)電池組中每一電池的帶電量基本一致，不會出現(xiàn)因帶電量差異而導(dǎo)致的整組容量下降。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路在保證鋰電池組中每一鋰電池之間帶電量的一致性的同時，還具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、靜態(tài)功耗小的優(yōu)點。

圖1是本實用新型實施例提供的串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路的電路圖；圖2是圖1中驅(qū)動電路的電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型實施例提出了一種串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路,該電路為串聯(lián)電池組中每一電池均提供了 一泄放電路，當(dāng)某一電池的電壓超過預(yù)設(shè)值時，通過該泄放電路泄放一部分電量，以避免串聯(lián)電池組由于其中某一電池電壓過大而導(dǎo)致整組停止充電。圖1是本實用新型實施例提供的串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路的電路圖，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分。詳細(xì)而言，本實用新型實施例提供的串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路包括:并聯(lián)在串聯(lián)電池組中每一電池兩端的泄放電路，該泄放電路包括一開關(guān)管和電阻R1，該開關(guān)管的輸入端連接對應(yīng)電池的正極，該開關(guān)管的輸出端通過電阻Rl連接對應(yīng)電池的負(fù)極；并聯(lián)在串聯(lián)電池組中每一電池兩端，當(dāng)對應(yīng)電池的電壓超過預(yù)設(shè)值時通過驅(qū)動端子輸出驅(qū)動信號的驅(qū)動電路11，驅(qū)動電路11的驅(qū)動端子連接開關(guān)管的驅(qū)動端。本實用新型實施例中，串聯(lián)電池組包括至少兩個電池，該至少兩個電池串聯(lián)連接。且優(yōu)選地，該串聯(lián)電池組是作為機(jī)動車啟動電源的串聯(lián)鋰電池組。本實用新型實施例中，開關(guān)管優(yōu)選為PNP型的三極管Q1。三極管Ql的發(fā)射極作為開關(guān)管的輸入端，三極管Ql的集電極作為開關(guān)管的輸出端，三極管Ql的基極相當(dāng)于開關(guān)管的驅(qū)動端。本實用新型實施例提出的串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路為串聯(lián)電池組中每一電池均提供了一泄放電路，當(dāng)某一電池的電壓超過預(yù)設(shè)值時，通過該泄放電路泄放一部分電量，以避免串聯(lián)電池組由于其中某一電池電壓過大而導(dǎo)致整組停止充電，保證了串聯(lián)電池組中自放電較大的電池也能夠被充滿電，從而保證了串聯(lián)電池組中每一電池的帶電量基本一致，不會出現(xiàn)因帶電量差異而導(dǎo)致的整組容量下降。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路在保證鋰電池組中每一鋰電池之間帶電量的一致性的同時,還具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、靜態(tài)功耗小的優(yōu)點。圖2示出了圖1中驅(qū)動電路11的電路。具體地，驅(qū)動電路11包括:電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、三端穩(wěn)壓管DI ;電阻R4和電阻R5串聯(lián)后，并聯(lián)在對應(yīng)電池的兩端；電阻R2的一端連接對應(yīng)電池的正極，電阻R2的另一端通過電阻R3連接三端穩(wěn)壓管Dl的陰極，三端穩(wěn)壓管Dl的陽極連接對應(yīng)電池的負(fù)極；電阻R2的另一端同時作為驅(qū)動電路11的驅(qū)動端子而連接開關(guān)管的驅(qū)動端；電阻R4與電阻R5連接的一端同時連接三端穩(wěn)壓管Dl的驅(qū)動極。優(yōu)選地，三端穩(wěn)壓管Dl的型號為TL431。以下結(jié)合圖1和圖2所示，說明該串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路的工作原理:對于串聯(lián)電池組中自放電較小的電池，其在充電過程中，若電壓超過規(guī)定的上限值(如:3.65V)，則三端穩(wěn)壓管Dl導(dǎo)通，三端穩(wěn)壓管Dl通過電阻R3驅(qū)動三極管Ql導(dǎo)通，此時，相當(dāng)于電阻Rl直接并聯(lián)在電池的兩端，這樣，可消耗電池的一部分電量，使得電池的電壓不會繼續(xù)升高而穩(wěn)定在規(guī)定的上限值。即是說，只要串聯(lián)電池組中任一電池的電壓未達(dá)到規(guī)定的上限值，充電器便會繼續(xù)向串聯(lián)電池組充電，最終使得每一電池的電壓均達(dá)到規(guī)定的上限值時，串聯(lián)電池組與充電器電壓持平，充電電流為零，充電過程結(jié)束。本實用新型還提供了 一種電池包，包括一串聯(lián)電池組和如上所述的串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路，在此不贅述。其中，串聯(lián)電池組包括四個串聯(lián)連接的電池。本實用新型實施例提出的串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路為串聯(lián)電池組中每一電池均提供了一泄放電路，當(dāng)某一電池的電壓超過預(yù)設(shè)值時，通過該泄放電路泄放一部分電量，以避免串聯(lián)電池組由于其中某一電池電壓過大而導(dǎo)致整組停止充電，保證了串聯(lián)電池組中自放電較大的電池也能夠被充滿電，從而保證了串聯(lián)電池組中每一電池的帶電量基本一致，不會出現(xiàn)因帶電量差異而導(dǎo)致的整組容量下降。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路在保證鋰電池組中每一鋰電池之間帶電量的一致性的同時,還具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、靜態(tài)功耗小的優(yōu)點。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路，所述串聯(lián)電池組包括至少兩個電池，所述至少兩個電池串聯(lián)連接，其特征在于，所述自放電一致性調(diào)整電路包括: 并聯(lián)在所述串聯(lián)電池組中每一電池兩端的泄放電路，所述泄放電路包括一開關(guān)管和電阻R1，所述開關(guān)管的輸入端連接對應(yīng)電池的正極，所述開關(guān)管的輸出端通過所述電阻Rl連接所述對應(yīng)電池的負(fù)極； 并聯(lián)在所述串聯(lián)電池組中每一電池兩端，當(dāng)所述對應(yīng)電池的電壓超過預(yù)設(shè)值時通過驅(qū)動端子輸出驅(qū)動信號的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路的所述驅(qū)動端子連接所述開關(guān)管的驅(qū)動端。
2.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路，其特征在于，所述驅(qū)動電路包括:電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、三端穩(wěn)壓管Dl ； 所述電阻R4和所述電阻R5串聯(lián)后，并聯(lián)在所述對應(yīng)電池的兩端；所述電阻R2的一端連接所述對應(yīng)電池的正極，所述電阻R2的另一端通過所述電阻R3連接所述三端穩(wěn)壓管Dl的陰極，所述三端穩(wěn)壓管Dl的陽極連接所述對應(yīng)電池的負(fù)極；所述電阻R2的另一端同時作為所述驅(qū)動電路的所述驅(qū)動端子而連接所述開關(guān)管的所述驅(qū)動端；所述電阻R4與所述電阻R5連接的一端同時連接所述三端穩(wěn)壓管Dl的驅(qū)動極。
3.如權(quán)利要求2所述的串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路，其特征在于，所述三端穩(wěn)壓管Dl是型號為TL431的三端穩(wěn)壓管。
4.如權(quán)利要求1至3任一項所述的串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路，其特征在于，所述開關(guān)管為PNP型的三極 管Q1，所述三極管Ql的發(fā)射極作為所述開關(guān)管的輸入端，所述三極管Ql的集電極作為所述開關(guān)管的輸出端，所述三極管Ql的基極相當(dāng)于所述開關(guān)管的驅(qū)動端。
5.如權(quán)利要求1至3任一項所述的串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路，其特征在于，所述串聯(lián)電池組是作為機(jī)動車啟動電源的串聯(lián)鋰電池組。
6.一種電池包，包括一串聯(lián)電池組和串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路，所述串聯(lián)電池組包括四個串聯(lián)連接的電池，其特征在于，所述自放電一致性調(diào)整電路包括: 并聯(lián)在所述串聯(lián)電池組中每一電池兩端的泄放電路，所述泄放電路包括一開關(guān)管和電阻R1，所述開關(guān)管的輸入端連接對應(yīng)電池的正極，所述開關(guān)管的輸出端通過所述電阻Rl連接所述對應(yīng)電池的負(fù)極； 并聯(lián)在所述串聯(lián)電池組中每一電池兩端，當(dāng)所述對應(yīng)電池的電壓超過預(yù)設(shè)值時通過驅(qū)動端子輸出驅(qū)動信號的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路的所述驅(qū)動端子連接所述開關(guān)管的驅(qū)動端。
7.如權(quán)利要求6所述的電池包，其特征在于，所述驅(qū)動電路包括:電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、三端穩(wěn)壓管Dl ； 所述電阻R4和所述電阻R5串聯(lián)后，并聯(lián)在所述對應(yīng)電池的兩端；所述電阻R2的一端連接所述對應(yīng)電池的正極，所述電阻R2的另一端通過所述電阻R3連接所述三端穩(wěn)壓管Dl的陰極，所述三端穩(wěn)壓管Dl的陽極連接所述對應(yīng)電池的負(fù)極；所述電阻R2的另一端同時作為所述驅(qū)動電路的所述驅(qū)動端子而連接所述開關(guān)管的所述驅(qū)動端；所述電阻R4與所述電阻R5連接的一端同時連接所述三端穩(wěn)壓管Dl的驅(qū)動極。
8.如權(quán)利要求7所述的電池包，其特征在于，所述三端穩(wěn)壓管Dl是型號為TL431的三端穩(wěn)壓管。
9.如權(quán)利要求6至8任一項所述的電池包，其特征在于，所述開關(guān)管為PNP型的三極管Q1，所述三極管Ql的發(fā)射極作為所述開關(guān)管的輸入端，所述三極管Ql的集電極作為所述開關(guān)管的輸出端，所述三極管Ql的基極相當(dāng)于所述開關(guān)管的驅(qū)動端。
10.如權(quán)利要求6至8任一項所述的電池包，其特征在于，所述串聯(lián)電池組是作為機(jī)動車啟動電源的串 聯(lián)鋰電池組。
專利摘要本實用新型適用于電子電路設(shè)計領(lǐng)域，提供了一種串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路及電池包。其中，串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路為串聯(lián)電池組中每一電池均提供了一泄放電路，當(dāng)某一電池的電壓超過預(yù)設(shè)值時，通過該泄放電路泄放一部分電量，以避免串聯(lián)電池組由于其中某一電池電壓過大而導(dǎo)致整組停止充電，保證了串聯(lián)電池組中自放電較大的電池也能夠被充滿電，從而保證了串聯(lián)電池組中每一電池的帶電量基本一致，不會出現(xiàn)因帶電量差異而導(dǎo)致的整組容量下降。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該串聯(lián)電池組的自放電一致性調(diào)整電路在保證鋰電池組中每一鋰電池之間帶電量的一致性的同時，還具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、靜態(tài)功耗小的優(yōu)點。
文檔編號H02J7/00GK203071625SQ20132007156
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者李瑤 申請人:深圳市沃特瑪電池有限公司