車(chē)用磷酸鐵鋰電池的平衡充電裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種車(chē)用磷酸鐵鋰電池的平衡充電裝置，包括電池箱、AC/DC轉(zhuǎn)換器以及24個(gè)DC/DC電池充電控制器，DC/DC電池充電控制器的輸出端依次串接；依次串接的DC/DC電池充電控制器中的第1個(gè)的正極輸出端、第24個(gè)的負(fù)極輸出端以及相鄰2個(gè)DC/DC電池充電控制器之間的串接導(dǎo)線(xiàn)分別引出共25根充電導(dǎo)線(xiàn)與直流充電接口相連；電池箱的側(cè)面或上面設(shè)有平衡充電接口，電池箱內(nèi)依次串接的磷酸鐵鋰電池中的第1個(gè)的正極輸出端、第24個(gè)的負(fù)極輸出端以及相鄰2個(gè)酸鐵鋰電池之間的串接導(dǎo)線(xiàn)分別引出共25根充電導(dǎo)線(xiàn)與平衡充電接口相連；直流充電接口與平衡充電接口之間采用公、母接頭相匹配的結(jié)構(gòu)相連接，與傳統(tǒng)放電相比，不僅減少了能源浪費(fèi)，還延長(zhǎng)電池的使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】車(chē)用磷酸鐵裡電池的平衡充電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及大型動(dòng)力電池的平衡技術(shù)，更具體地說(shuō)，是涉及一種車(chē)用磷酸鐵鋰電池的平衡充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電動(dòng)汽車(chē)的使用過(guò)程中，如何最大限度地延長(zhǎng)電池的使用壽命已經(jīng)成為一個(gè)刻不容緩的問(wèn)題，其中，電池不平衡(即組成一個(gè)電池組的各節(jié)電池的充電狀態(tài)失配)在大型鋰離子電池組中是個(gè)主要的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題是由制造工藝、工作條件和電池老化的差異造成的。不平衡可能降低電池組的總?cè)萘?，并有可能損壞電池組。因此在鋰電池組合使用時(shí)必須要解決各個(gè)單節(jié)電池在電池組中的平衡問(wèn)題。
[0003]如圖1所示，目前電動(dòng)汽車(chē)的充電主要由充電機(jī)對(duì)若干個(gè)串接在一起的電池箱進(jìn)行充電。現(xiàn)有的目前市場(chǎng)上的動(dòng)力電池主要是以磷酸鐵鋰電池為主，單體電壓為3.2V，要把電池做為設(shè)備的能源，必須對(duì)電池進(jìn)行串并聯(lián)組合到一定的電壓和容量才能使用。由于電池的生產(chǎn)工藝等問(wèn)題，每個(gè)電池的內(nèi)阻是有微小的不一致。而外部充電只能是由外部充電機(jī)對(duì)電池串聯(lián)充電。充電電壓和電流根據(jù)電池特性來(lái)定，串聯(lián)充電要保持安全和可靠，必須對(duì)單體電池電壓、溫度進(jìn)行監(jiān)控，以免在充電過(guò)程中，串聯(lián)電池中的某一節(jié)由于內(nèi)阻過(guò)大，而出現(xiàn)過(guò)沖，從而損壞電池。目前的市場(chǎng)上對(duì)大型鋰動(dòng)力電池充電大多是外部充電機(jī)配合電池BMS管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。BMS管理系統(tǒng)監(jiān)控每一節(jié)電池的電壓和電池箱的溫度，把信號(hào)返給充電機(jī)，充電機(jī)控制輸出為恒流或者恒壓模式。當(dāng)BMS監(jiān)控到電池組中某一節(jié)電池電壓達(dá)到單體上限的時(shí)候，發(fā)給充電機(jī)關(guān)機(jī)信號(hào)。但是，由于每個(gè)電池的內(nèi)阻不一致，內(nèi)阻大的電池最先充滿(mǎn)，從而必然導(dǎo)致其他電池出現(xiàn)沒(méi)有充滿(mǎn)的情況。幾十上百次的循環(huán)充放電之后，這個(gè)內(nèi)阻逐漸增大，直接現(xiàn)象就是導(dǎo)致整體電池組容量下降，不耐用。加速了電池老化。
[0004]因此市場(chǎng)上急需一種平衡充電機(jī)，針對(duì)正常充電之后的單個(gè)電池箱內(nèi)的每個(gè)單體磷酸鐵鋰電池進(jìn)行再次的補(bǔ)充充電，彌補(bǔ)因每個(gè)單體電池容量不一致而引起整體電池組使用壽命下降的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種車(chē)用磷酸鐵鋰電池的平衡充電裝置。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0007]—種車(chē)用磷酸鐵鋰電池的平衡充電裝置，包括電池箱，所述電池箱內(nèi)設(shè)有24節(jié)依次串接的單體電壓為3.2V的磷酸鐵鋰電池，還包括:
[0008]AC/DC轉(zhuǎn)換器，所述AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端接220V的交流電，所述AC/DC轉(zhuǎn)換器具有24路的輸出端，每路輸出端的電壓為12VDC ；
[0009]DC/DC電池充電控制器，所述DC/DC電池充電控制器的數(shù)量為24個(gè)，所述24個(gè)DC/DC電池充電控制器的輸入端分別與AC/DC轉(zhuǎn)換器的12VDC輸出端相連，所述DC/DC電池充電控制器的輸出端依次串接；
[0010]所述依次串接的DC/DC電池充電控制器中的第I個(gè)DC/DC電池充電控制器的正極輸出端、第24個(gè)DC/DC電池充電控制器的負(fù)極輸出端以及相鄰2個(gè)DC/DC電池充電控制器之間的串接導(dǎo)線(xiàn)分別引出共25根充電導(dǎo)線(xiàn)與直流充電接口相連；
[0011]所述電池箱的側(cè)面或上面設(shè)有平衡充電接口 ；所述依次串接的磷酸鐵鋰電池中的第I個(gè)磷酸鐵鋰電池的正極輸出端、第24個(gè)磷酸鐵鋰電池的負(fù)極輸出端以及相鄰2個(gè)磷酸鐵鋰電池之間的串接導(dǎo)線(xiàn)分別引出共25根充電導(dǎo)線(xiàn)與所述平衡充電接口相連；
[0012]所述直流充電接口與所述平衡充電接口之間采用公接頭與母接頭相匹配的結(jié)構(gòu)相連接，使得相對(duì)應(yīng)的充電導(dǎo)線(xiàn)相導(dǎo)通。
[0013]所述每個(gè)DC/DC電池充電控制器的輸出充電電壓的范圍為3.65-3.75VDC。
[0014]所述每個(gè)DC/DC電池充電控制器的輸出充電電流的范圍為1-10A。
[0015]所述充電導(dǎo)線(xiàn)的電線(xiàn)橫截面的面積以及串接導(dǎo)線(xiàn)的電線(xiàn)橫截面的面積均在2.5平方毫米以上。
[0016]所述DC/DC電池充電控制器采用型號(hào)為bq24620的電池充電控制芯片。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型的一種車(chē)用磷酸鐵鋰電池的平衡充電裝置具有以下的有益技術(shù)效果:
[0018]I) 24路10安培同時(shí)充電，減少了充電時(shí)間；
[0019]2)接線(xiàn)簡(jiǎn)單，只需要對(duì)接插口即可；
[0020]3)對(duì)比傳統(tǒng)平衡放電模式，減少了能源浪費(fèi)；
[0021]4)最大限度的延長(zhǎng)了電池的使用壽命。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)汽車(chē)的充電原理示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的一種車(chē)用磷酸鐵鋰電池的平衡充電裝置的原理示意圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型的電池箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型的直流充電接口的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為圖2中的DC/DC電池充電控制器的實(shí)施例的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0028]請(qǐng)參閱圖2所示的一種車(chē)用磷酸鐵鋰電池的平衡充電裝置，包括電池箱10 (具體見(jiàn)圖3所示)，電池箱10內(nèi)設(shè)有24節(jié)依次串接的單體電壓為3.2V的磷酸鐵鋰電池11，電池箱10的側(cè)面設(shè)有一個(gè)平衡充電接口 12以及一個(gè)BMS管理接口 13，還包括:
[0029]AC/DC轉(zhuǎn)換器14，AC/DC轉(zhuǎn)換器14的輸入端接220V的交流電，AC/DC轉(zhuǎn)換器14具有24路的輸出端，每路輸出端的電壓為12VDC ；
[0030]DC/DC電池充電控制器15，DC/DC電池充電控制器15的數(shù)量為24個(gè)，24個(gè)DC/DC電池充電控制器15的輸入端分別與AC/DC轉(zhuǎn)換器14的12VDC輸出端相連，DC/DC電池充電控制器的輸出端依次串接；每個(gè)DC/DC電池充電控制器的輸出充電電壓的范圍為
3.65-3.75VDC ;每個(gè)DC/DC電池充電控制器的輸出充電電流的范圍為1-10A。[0031]依次串接的DC/DC電池充電控制器中的第I個(gè)DC/DC電池充電控制器的正極輸出端、第24個(gè)DC/DC電池充電控制器的負(fù)極輸出端以及相鄰2個(gè)DC/DC電池充電控制器之間的串接導(dǎo)線(xiàn)分別引出共25根充電導(dǎo)線(xiàn)與直流充電接口(具體見(jiàn)圖4所示)相連；
[0032]依次串接的酸鐵鋰電池中的第I個(gè)磷酸鐵鋰電池的正極輸出端、第24個(gè)磷酸鐵鋰電池的負(fù)極輸出端以及相鄰2個(gè)磷酸鐵鋰電池之間的串接導(dǎo)線(xiàn)分別引出共25根充電導(dǎo)線(xiàn)與平衡充電接口相連；
[0033]直流充電接口與平衡充電接口之間采用公、母接頭相匹配的結(jié)構(gòu)相連接，使得相對(duì)應(yīng)的充電導(dǎo)線(xiàn)相導(dǎo)通，具體可見(jiàn)表1的接線(xiàn)定義；需要說(shuō)明的是，充電導(dǎo)線(xiàn)的電線(xiàn)橫截面的面積以及串接導(dǎo)線(xiàn)的電線(xiàn)橫截面的面積均在2.5平方毫米以上。
[0034]表1
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種車(chē)用磷酸鐵鋰電池的平衡充電裝置，包括電池箱，所述電池箱內(nèi)設(shè)有24節(jié)依次串接的單體電壓為3.2V的磷酸鐵鋰電池，其特征在于，還包括: AC/DC轉(zhuǎn)換器，所述AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端接220V的交流電，所述AC/DC轉(zhuǎn)換器具有24路的輸出端，每路輸出端的電壓為12VDC; DC/DC電池充電控制器，所述DC/DC電池充電控制器的數(shù)量為24個(gè)，所述24個(gè)DC/DC電池充電控制器的輸入端分別與AC/DC轉(zhuǎn)換器的12VDC輸出端相連，所述DC/DC電池充電控制器的輸出端依次串接； 所述依次串接的DC/DC電池充電控制器中的第I個(gè)DC/DC電池充電控制器的正極輸出端、第24個(gè)DC/DC電池充電控制器的負(fù)極輸出端以及相鄰2個(gè)DC/DC電池充電控制器之間的串接導(dǎo)線(xiàn)分別引出共25根充電導(dǎo)線(xiàn)與直流充電接口相連； 所述電池箱的側(cè)面或上面設(shè)有平衡充電接口 ；所述依次串接的酸鐵鋰電池中的第I個(gè)磷酸鐵鋰電池的正極輸出端、第24個(gè)磷酸鐵鋰電池的負(fù)極輸出端以及相鄰2個(gè)磷酸鐵鋰電池之間的串接導(dǎo)線(xiàn)分別引出共25根充電導(dǎo)線(xiàn)與所述平衡充電接口相連； 所述直流充電接口與所述平衡充電接口之間采用公、母接頭相匹配的結(jié)構(gòu)相連接，使得相對(duì)應(yīng)的充電導(dǎo)線(xiàn)相導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡充電裝置，其特征在于: 所述每個(gè)DC/DC電池充電控制器的輸出充電電壓的范圍為3.65-3.75VDC。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡充電裝置，其特征在于: 所述每個(gè)DC/DC電池充電控制器的輸出充電電流的范圍為1-10A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡充電裝置，其特征在于: 所述充電導(dǎo)線(xiàn)的電線(xiàn)橫截面的面積以及串接導(dǎo)線(xiàn)的電線(xiàn)橫截面的面積均在2.5平方毫米以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡充電裝置，其特征在于: 所述DC/DC電池充電控制器采用bq24620的電池充電控制芯片。
【文檔編號(hào)】H02J7/02GK203813488SQ201420198191
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】萬(wàn)建好, 何現(xiàn)迎, 史華, 黃耀東, 張曄 申請(qǐng)人:上海逸卡新能源汽車(chē)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司