一种动力电池充电系统技术方案

本发明专利技术提供一种动力电池充电系统，对串联连接的单体动力电池组合充电，包括均衡系统；所述的均衡系统包括在每组单体动力电池组合的两端并联钳位导通装置，所述的钳位导通装置在所述的单体动力电池组合的两端电压达到钳位电压时导通，所述的钳位电压设定为所述的单体动力电池组合的满充时的电压。本发明专利技术中由于在每个单体动力电池组合的两极之间设置有钳位导通装置，在该单体动力电池组合充满电后，立即导通，但保持钳位电压，使单体动力电池组合的两极之间保持充满电时的电压不变。

A power battery charging system

The present invention provides a power battery charging system for a series connected single power battery combined charge, including a balanced system. The equalization system includes a two end parallel clamping guide for each group of single power cell combinations. The clamp conducting device is at both ends of the single power battery combination. The clamping voltage is set as the voltage at full charge of the monomer power battery assembly. In the invention, a clamp conducting device is set between the two poles of each single power battery. After the power battery combination is filled with electricity, it is immediately open, but the clamp voltage is kept so that the voltage of the two poles of the combination of the single power battery is kept constant when the power is filled.

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池充电系统
本专利技术涉及电动汽车等使用的动力电池领域，特别涉及在对众多的单体电池串连充电时，动力电池充电均衡电路。
技术介绍
动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。目前，为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的动力电池均为众多的单体电池串连和并联组成，特别是电动汽车、电动列车中的动力电池，却是由成千上万的单体电池经过串联、并联，或者并联以后再串联。单体电池并联在一起是为了提供较大的电流，单体电池串联在一起则是为了提高较高的电压。在对动力电池充电时，也涉及到将众多的单体电池并联后再串连一起充电，由于单体电池个体之间的差异，在同时充电时，有的单体电池充电速度快，有的单体电池充电慢，这样，同样的充电，在有些时候，充电快的单体电池已充满，而充电慢的单体电池又没有充满，将会导致充电快的单体电池被长期过充，而充电慢的单体电池长期充电不足影响单体电池的寿命，因此，需要对动力电池进行均衡。目前，对动力电池的均衡有很多办法，有力地保证了动力电池的充电安全，但是这些方法或者均衡装置都较复杂，如中国专利公开号CN15071493B就公开了一种动力电池均衡系统，这种均衡系统是在采集电池的端压、温度、容量等性能参数的情况下，控制计算机根据预均衡策略，生成均衡控制命令控制均衡器执行均衡处理。这样的系统由于单体电池数量众多，检测性能参数的系统将非常复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种动力电池充电均衡系统，该充电均衡系统不需要检测各单体电池本身的性能参数，是一种非常简单的动力电池充电系统。本专利技术为实现其专利技术目的所采用的技术方案是：一种动力电池充电系统，对串联连接的单体动力电池组合充电，包括均衡系统；所述的均衡系统包括在每组单体动力电池组合的两端并联钳位导通装置，所述的钳位导通装置在所述的单体动力电池组合的两端电压达到钳位电压时导通，所述的钳位电压设定为所述的单体动力电池组合的满充时的电压。本专利技术中由于在每个单体动力电池组合的两极之间设置有钳位导通装置，在该单体动力电池组合充满电后，立即导通，但保持钳位电压，使单体动力电池组合的两极之间保持充满电时的电压不变。进一步的，上述的的动力电池充电系统中：所述的钳位导通装置由稳压管组成。本专利技术中，为了保证钳位电压与单体动力电池组合充满电时的电压，可以对稳压管进行组合，如几个稳压串联，以保证有足够高的稳压电压，几个这样的稳压管串联电路再并联，以保证导通时流过的电流足够大。进一步的，上述的的动力电池充电系统中：还包括防止电流从所述的单体动力电池组合的阴极流向阳极的二极管。当然，二极管本身也的节电压，这个节电压也需要加到稳压管的的钳位电压上一并考虑。进一步的，上述的的动力电池充电系统中：在所述的充电回路中还设置有限流模块。这个限流模块可以是可调电阻，也可以是三极管控制器件，也可以上晶闸管，也可以是MOS管等。下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行进一步的说明。附图说明图1、是本专利技术实施例1中具有均衡电路的充电原理图(一)。图2、是本专利技术实施例1中具有均衡电路的充电原理图(二)。图3、是本专利技术实施例2中具有均衡电路的充电原理图。图4、是本专利技术实施例3中具有均衡电路的快速充电原理图。图5、是本专利技术实施例4中具有均衡电路的快速充电原理图。具体实施例实施例1，如图1和图2所示，本实施例中，利用充电器u对单体动力电池组合串联充电，如图1所示，本实施例中采用的是N组单体动力电池组合BAT1、BAT2、……直到BATn，共n组单体动力电池组合串联充电，就是充电器u的阳极接BAT1的阳极、BAT1阴极接BAT2的阴极，直到BATn-1的阴极接BATn的阳极、BATn的阴极接充电器的阴极，形成回路。本实施例中，单体动力电池组合可以是单体铅酸动力电池，也可以是动力锂电池等，根据实践是什么电池就是什么电池，至于组合形式，本实施例中也不限组合形式，如由几枚这样的单体电池串连组成单体动力电池组合BAT1，由几枚这样的单体电池并连组成单体动力电池组合BAT2，也有的是由多组单体动力电池组合BAT1再并联形成单体动力电池BAT3，或者这里由多组单体动力电池组合BAT2再串联形成单体动力电池BAT4、或者由单体动力电池BAT3或单体动力电池BAT4再行串连或者并联形成BAT5等，当然，单体动力电池组合也可以是一枚单体动力电池。总之是不定组合形式形成的单体电池组合串联在一起充电，本实施例是对各单体电池的组合进行均衡的。本实施例中，在单体动力电池组合的两极之间设置一个钳位导通装置，这个钳位导通装置的钳位电压与单体动力电池组合两端在充满电时的电压，当充电时，单体动力电池组合两端没有充满时，由于没有达到钳位电压，则并联在单体动力电池组合两端的钳位导通装置不会导通，相当于断路，因此，此时正常对单体动力电池组合充电，当单体动力电池组合充满电时，达到了钳位电压，则并联在单体动力电池组合两端的钳位导通装置导通，但保持了钳位电压，因此，此时，单体动力电池组合两端的电压不变。本实施例是一种使用简单稳压器件，单向道通器件，限流电阻，和电池或并联的电池组，并联上此电路即可，通用于现有全系电池，只需要选择稳压管的稳压值加上二极管的导通压降等于所选型电池的满电电压即可配套使用。如图1和图2所示，两个电路拓扑结构一样，只是负载RL与被充电电池结合不同。实施例2如图3所示，两节电池的串联充电的情形：图3中包含有充电电源U，负载RL，限流电阻R0。电池bat1和电池bat2,稳压管Z1和稳压管Z2，二极管D1和二极管D2。稳压管Z1和二极管D1组成对电池bat1进行均衡的钳位导通电路，稳压管Z2和二极管D2组成对电池bat3进行均衡的钳位导通电路。在实践中，钳位导通模块包含稳压管与二极管串联，不分前后，但是要区分极性，也可以加入可控器件如MOS管，三极管，晶闸管，继电器开关器件等。电池bat1和bat2和限流电阻R0串联并接在电源U0上，其中bat1可以是多个电池并联，bat2可以是多个电池并联。稳压管Z1和二极管D1串联后，再并联在电池bat1上。稳压管Z1负极连接bat1与充电电源U的正极的节点命名为J1。稳压管Z2和二极管D2串联后，再并联在bat2上。二极管D1的负极和稳压管Z2的负极连接点命名为A，bat1的负极和bat2的正极连接点命名为B。稳压管Z1的击穿稳压电压加上二极管二极管D1的道通电压取值设定等于电池bat1的充满电压。稳压管Z2的击穿稳压电压加上二极管D2的道通电压取值设定等于电池bat2的充满电压。U电源电压设定为U=(Uz1+Ud1)+(Uz2+Ud2)。为电池满电电压。当bat1和bat2电池电压相同或者不相同时并且都不是满电时，在电源U接通时，bat1和bat2开始接受电源的充电，充电电流（U-bat1-bat2）/R0。j1节点电流状态，根据节点电流定律，I1=Ibat1+Iz1,由于电池bat1电压低于稳压管z1的击穿电压+二极管d1的道通电压，稳压管z1没有导通，Iz1=0A,I1=Ibat1+0,Ibat1的充电电流方向是流进电池bat1.B节点电流状态，根据节点电流定律，Ibat2=Ibat1+I2,由于电池bat1电压低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池充电系统，对串联连接的单体动力电池组合充电，包括均衡系统；其特征在于：所述的均衡系统包括在每组单体动力电池组合的两端并联钳位导通装置，所述的钳位导通装置在所述的单体动力电池组合的两端电压达到钳位电压时导通，所述的钳位电压设定为所述的单体动力电池组合的满充时的电压。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池充电系统，对串联连接的单体动力电池组合充电，包括均衡系统；其特征在于：所述的均衡系统包括在每组单体动力电池组合的两端并联钳位导通装置，所述的钳位导通装置在所述的单体动力电池组合的两端电压达到钳位电压时导通，所述的钳位电压设定为所述的单体动力电池组合的满充时的电压。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡淑兰，
申请(专利权)人：胡淑兰，
类型：发明
国别省市：广东,44