一種電池組低壓充電的實(shí)現(xiàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池組低壓充電的實(shí)現(xiàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著不可再生資源的日益消耗，霧霾天氣越來(lái)越頻繁，人們對(duì)綠色新能源的發(fā)展越來(lái)越重視。特別是近年來(lái)，電動(dòng)車配套設(shè)施的進(jìn)一步完善，使用新能源電池組的電動(dòng)自行車、電動(dòng)游覽車、電動(dòng)汽車、電動(dòng)大巴車等越來(lái)越普遍，需求也越來(lái)越大。但是，因電池組循環(huán)壽命不理想、充電時(shí)間長(zhǎng)等問題，極大限制了電動(dòng)車產(chǎn)品的推廣。
[0003]目前，市面電動(dòng)車產(chǎn)品常見的充電方式為:通過電池組總電壓控制，然后進(jìn)行CC/CV(恒流/恒壓)充電。這種方式因電池組分流不一樣、電流通過的線材和電池組間串接阻抗較大，大電流充電時(shí)容易出現(xiàn)熱失衡，所以電池組大電壓大電流充電不安全；另外，這種方式在充電時(shí)，每組電池的電流都是相對(duì)一致的，所以，當(dāng)電池組的一致性出現(xiàn)狀況時(shí)，電池組循環(huán)壽命越來(lái)越短，電池組續(xù)航能力大打折扣。市面上常見的通過充電均衡方式延長(zhǎng)循環(huán)壽命的方法，其本質(zhì)是通過外掛電阻進(jìn)行放電，讓電壓落到同一個(gè)水平。但是，其過程非常漫長(zhǎng)，對(duì)于大容量的電池組而言往往只是點(diǎn)綴。有的甚至通過增大均衡電流的方式加快均衡速度，結(jié)果浪費(fèi)能源的同時(shí)又出現(xiàn)了熱失衡，最終增加了充電過程起火、爆炸等安全事故的概率。
[0004]從常見的充電解決方案可以看到，其充電的控制出發(fā)點(diǎn)是電池組串聯(lián)總電壓。首先，當(dāng)電池組個(gè)別電池模塊電壓偏低需要涓流充電時(shí)，因串接數(shù)量較多，通過電池組總電壓根本無(wú)法識(shí)別，于是CC (恒流)的方式充電時(shí)，低電壓電池模塊將比其他電池模塊衰減更快，而這種情況將在下一次循環(huán)中繼續(xù)出現(xiàn)，于是，電池組循環(huán)壽命將不斷縮短，電池組最終表現(xiàn)出越來(lái)越不耐用。其次，高電壓大電流充電時(shí)，線損及發(fā)熱將很嚴(yán)重，特別是當(dāng)電池組一致性出現(xiàn)狀況時(shí)，高電壓大電流充電將縮短電池組的使用壽命，而事實(shí)上，市面絕大部分都是高電壓小電流的充電模式，也是基于安全和保證性能考慮。最后，某些通過充電均衡方式保證一致性的做法，其實(shí)際上，對(duì)于大容量的電池組，短時(shí)間調(diào)節(jié)作用微乎甚微。若加大均衡電流，整個(gè)系統(tǒng)溫度又將上升，另一面，若使用大電流充電，整個(gè)系統(tǒng)溫度可能失控，最終可能引起安全事故。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有充電方式存在以下缺陷:
[0006]A、不能判斷出電池組某個(gè)低壓模塊，然后單獨(dú)采取涓流充電；
[0007]B、不適合進(jìn)行大電流充電，特別是當(dāng)電池組的一致性變差時(shí)；
[0008]C、帶充電均衡的方式充電，均衡時(shí)間很長(zhǎng)，效果不明顯，甚至可能出現(xiàn)溫度偏高或失控情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在于提供一種既能讓單獨(dú)電池組涓流充電，同時(shí)可以通過大電流充電，間接快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)均衡，并能讓電池組溫度處于可控范圍的電池組低壓充電的實(shí)現(xiàn)裝置。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0011]一種電池組低壓充電的實(shí)現(xiàn)裝置，包括充電供電模塊、接口電路模塊、繼電模塊、開關(guān)模塊、電池組模塊、充電監(jiān)控模塊；所述電池組模塊由多個(gè)電池串聯(lián)組成，其中一部分電池記為第一電池組，剩余部分電池記為第二電池組；
[0012]充電供電模塊，用于依次通過接口電路模塊、繼電模塊以及開關(guān)模塊為電池組模塊充電；其還用于獲取電池組模塊的充電完成信號(hào)，以控制繼電模塊處于第一工作狀態(tài)或第二工作狀態(tài)；所述第一工作狀態(tài)為繼電模塊將開關(guān)模塊與第一電池組連接，并將第二電池組與開關(guān)模塊斷開；所述第二工作狀態(tài)為繼電模塊將開關(guān)模塊與第二電池組連接，并將第一電池組與開關(guān)模塊斷開；所述充電完成信號(hào)為第一電池組或第二電池組中的所有電池處于充電完成狀態(tài)；
[0013]充電監(jiān)控模塊，用于檢測(cè)第一電池組或第二電池組中的電池電壓，當(dāng)電池處于充電完成狀態(tài)時(shí)，通過開關(guān)模塊將處于充電完成狀態(tài)的電池與繼電模塊斷開。
[0014]優(yōu)選的，所述開關(guān)模塊包括與電池?cái)?shù)量相等的開關(guān)單元，每個(gè)開關(guān)單元均包括一MOS管以及一二極管，所述MOS管與二極管相并聯(lián)，每個(gè)二極管的負(fù)極均與對(duì)應(yīng)的電池的正極相連，每個(gè)二極管的正極均與繼電模塊對(duì)應(yīng)相連；
[0015]每個(gè)MOS管的刪極G均與充電監(jiān)控模塊相連，每個(gè)MOS管的源極S均與對(duì)應(yīng)的二極管的正極相連，每個(gè)MOS管的漏極D均與對(duì)應(yīng)地二極管的負(fù)極相連。
[0016]優(yōu)選的，所述充電供電模塊包括供電單元、與電池?cái)?shù)量相等的第一電壓比較器、第一邏輯控制單元以及第一充電電壓監(jiān)測(cè)單元；
[0017]所述供電單元通過接口電路模塊為電池組模塊中的電池充電；其中每個(gè)第一電壓比較器的同相輸入端均與對(duì)應(yīng)的電池的正極相連，每個(gè)第二電壓比較器的反向輸入端均通過一參考電壓接地，每個(gè)第一電壓比較器的輸出端均與第一充電電壓監(jiān)測(cè)單元相連；
[0018]所述第一充電電壓監(jiān)測(cè)單元與第一邏輯控制單元對(duì)應(yīng)相連；所述第一邏輯控制單元通過接口電路模塊獲取第一電池組的充電完成信號(hào)，以控制繼電模塊處于第二工作狀
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[0019]優(yōu)選的，所述第一邏輯控制單元還通過一第一延時(shí)單元與繼電模塊相連。
[0020]優(yōu)選的，所述充電監(jiān)控模塊包括與電池?cái)?shù)量相等的第二電壓比較器、第二充電電壓監(jiān)測(cè)單元以及第二邏輯控制單元；
[0021]其中每個(gè)第二電壓比較器的同相輸入端均與對(duì)應(yīng)的電池的正極相連，每個(gè)第二電壓比較器的反向輸入端均通過一參考電壓接地，每個(gè)第二電壓比較器的輸出端均與第二充電電壓監(jiān)測(cè)單元相連；
[0022]所述第二充電電壓監(jiān)測(cè)單元與第二邏輯控制單元對(duì)應(yīng)相連；所述第二邏輯控制單元與每個(gè)MOS管的柵極G相連，當(dāng)?shù)诙壿嬁刂茊卧O(jiān)測(cè)到電池組模塊中的電池充滿后，則控制與該電池對(duì)應(yīng)連接的MOS管斷開；
[0023]當(dāng)?shù)诙壿嬁刂茊卧O(jiān)測(cè)到繼電模塊處于第二工作狀態(tài)時(shí)，則控制每個(gè)MOS管導(dǎo)通，以使第二電池組處于充電狀態(tài)，并使第一電池組處于斷開狀態(tài)。
[0024]優(yōu)選的，每個(gè)第二電壓比較器的輸出端均通過一第二延時(shí)單元與第二充電電壓監(jiān)測(cè)單元相連。
[0025]優(yōu)選的，所述繼電模塊為一繼電器組。
[0026]本發(fā)明的有益效果如下:
[0027]該電池組低壓充電的實(shí)現(xiàn)裝置實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單，工作可靠。不僅可以有效進(jìn)行每節(jié)電池單獨(dú)的低壓充電控制，即能讓單獨(dú)電池組涓流充電，這樣可以有效保證電池組的搭配一致性。同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)大電流充電，從而間接快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)均衡，并能讓電池組溫度處于可控范圍。再者其還能有效延長(zhǎng)電池組的循環(huán)壽命，確保電池組充電的安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明電池組低壓充電的實(shí)現(xiàn)裝置的較佳實(shí)施方式的模塊圖。
[0029]圖2為本發(fā)明電池組低壓充電的實(shí)現(xiàn)裝置的第一電池組充電的電路圖。
[0030]圖3為本發(fā)明電池組低壓充電的實(shí)現(xiàn)裝置的第二電池組充電的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
[0032]請(qǐng)參見圖1到圖3，本發(fā)明涉及一種電池組低壓充電的實(shí)現(xiàn)裝置，其較佳實(shí)施方式包括充電供電模塊、接口電路模塊、繼電模塊、開關(guān)模塊、電池組模塊、充電監(jiān)控模塊；電池組模塊由多個(gè)電池串聯(lián)組成，其中一部分電池記為第一電池組，剩余部分電池記為第二電池組。其中繼電器模塊為一繼電器組。
[0033]充電供電模塊，用于依次通過接口電路模塊、繼電模塊以及開關(guān)模塊為電池組模塊充電；其還用于獲取電池組模塊的充電完成信號(hào)，以控制繼電模塊處于第一工作狀態(tài)或第二工作狀態(tài)；第一工作狀態(tài)為繼電模塊將開關(guān)模塊與第一電池組連接，并將第二電池組與開關(guān)模塊斷開；第二工作狀態(tài)為繼電模塊將開關(guān)模塊與第二電池組連接，并將第一電池組與開關(guān)模塊斷開；充電完成信號(hào)為第一電池組或第二電池組中的所有電池處于充電完成狀態(tài)。
[0034]充電監(jiān)控模塊，用于檢測(cè)第一電池組或第二電池組中的電池電壓，當(dāng)電池處于充電完成狀態(tài)時(shí)，通過開關(guān)模塊將處于充電完成狀態(tài)的電池與繼電模塊斷開。
[0035]具體的，當(dāng)充電供電模塊接入接口電路模塊為電池組模塊充電時(shí)，其單獨(dú)為電池組模塊中的各個(gè)電池(Batteryl、Battery2…BatteryN)進(jìn)行低電壓的涓流、CC(恒流)或CV(恒壓)充電。另外電池組模塊還通過與充電監(jiān)控模塊相連接，形成一個(gè)2次充電平衡保護(hù)電路。
[0036]在本實(shí)施例中，第一電池組為奇數(shù)電池組出&?6^1、8&?6^3吣)，第二電池組為偶數(shù)電池組(Battery2、Battery4......)。其中區(qū)域(1-2)包含 Batteryl、Battery2 ;區(qū)域
(3-4)包含 Battery3、Battery4 ;區(qū)域(5-6)包含 Battery5、Battery6…區(qū)域(N-1-N)包含Battery N-K Battery N0
[0037]進(jìn)一步地，開關(guān)模塊可以包括與電池?cái)?shù)量相等的開關(guān)單元，每個(gè)開關(guān)單元均包括一 MOS管以及一二極管，MOS管與二極管相并聯(lián)，每個(gè)二極管的負(fù)極均與對(duì)應(yīng)的電池的正極相連，每個(gè)二極管的正極均與繼電模塊對(duì)應(yīng)相連。
[0038]每個(gè)MOS管的刪極G均與充電監(jiān)控模塊相連，每個(gè)MOS管的源極S均與對(duì)應(yīng)的二極管的正極相連，每個(gè)MOS管的漏極D均與對(duì)應(yīng)地二極管的負(fù)極相連。
[0039]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述充電供電模塊包括供電單元、與電池?cái)?shù)量相等的第一電壓比較器、第一邏輯控制單元以及第一充電電壓監(jiān)測(cè)單元。
[0040]供電單元通過接