具有均衡充电控制电路的电池组制造技术

一种具有均衡充电控制电路的电池组，包括一个以上可充电的单节电池，其特征在于：所述的电池组中还包括切换控制模块、检测控制电路、恒流源电路、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关及分压器件；　　　　所述单节电池之间都通过第二开关串联组成串联电池组；　　　　所述切换控制模块输入端与连接外部充电电源的电池组输入端连接，其输出端的正、负极与所述串联电池组的正、负极连接；所述切换控制模块具有与串联电池组中单节电池数量相等的电压检测端，该电压检测端分别与每个单节电池的正极连接；　　　　所述分压器件通过所述第一开关连接在所述电池组输入端正、负极之间；　　　　所述串联电池组中，除负极最后一个单节电池外，每一个单节电池的负极都通过一个第三开关与串接在其负极的单节电池的负极连接；　　　　所述检测控制电路与单节电池一一对应设置，其检测端连接在单节电池的两端；　　　　所述恒流源电路与单节电池一一对应设置，其输出端通过所述第四开关与单节电池的正极连接，其地端与单节电池的负极连接，其电压输入端与所述分压器件的分压输出端连接；第四开关的控制端与所述检测控制电路的控制端连接；　　　　所述第一开关、第二开关、第三开关的控制端都与所述切换控制模块的控制端连接，且第二开关的通／断状态与第一开关、第三开关的通／断状态相反。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池组，尤其是一种通过均衡充电控制电路将多个充电电池进行组合连接而组成的可充电电池组。属于电子

技术介绍
通常使用的可充电电池组是将多个可充电电池进行串联而组成，或者是根据用电要求，将串联后的电池串联组再进行并联组成具有更大容量的电池组，所以，单节电池是构成电池组的基本单元。在组成串联电池组的单节电池之间，由于存在着质量差别，使得串联电池组在使用中各单节电池所表现出的应用性能也有不同，特别是当串联电池组处于充电状态时，各单节电池的充电性能的差异尤为突出，往往会出现当一些单节电池被充满时，其他电池还处于未充满状态，由于是串联连接，所以，被充满的单节电池处于过充电状态，直至所有单个电池都被充满电。对充电电池的过充电，使充电电池的使用寿命大大减少，不仅如此，而且还容易发生电池爆裂的危险。在这样的状态下长期使用，将会使得整个串联电池组的性能大大降低，甚至发生电池组过早的损坏。当发生电池组损坏的情况时，通常采用的办法就是更换整个电池组。尚未发生损坏的单节电池在更换中也同时被废弃，这种做法造成了较大的浪费。由于可充电电池组的价格通常比较高，特别是锂电池组，其售价比较高，所以，所造成的浪费就会更加严重。综上所述，保持电池组中个单节电池的电量、电压的相对平衡，消除电池的过充电现象，是电池生产行业，特别是组合电池的生产企业急待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对目前使用的可充电电池组在充电过程中存在着个别单节电池经常处于过充电状态的缺陷提供一种具有均衡充电控制电路的电池组，该电池组中的单节电池通过均衡充电控制电路被串联在一起，当发生单个电池被充满时，均衡充电控制电路自动切换，停止对被充满单节电池的充电，同时，继续为其他未充满的电池充电，直至所有单个电池均被充满，从而使组成电池组的所有单节电池保持均衡充电状态。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的一种具有均衡充电控制电路的电池组，包括一个以上可充电的单节电池，该电池组中还包括切换控制模块、检测控制电路、恒流源电路、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关及分压器件。单节电池之间通过第二开关串联组成串联电池组，在放电状态下，该电池组为外部用电设备提供电源。电池组内与外部充电电源连接的充电输入端与切换控制模块输入端连接，该切换控制模块输出端的正、负极与串联电池组的正、负极连接。同时，该切换控制模块还具有与串联电池组中单节电池数量相等的电压检测端，该电压检测端分别与每个单节电池的正极连接。串联电池组中，每一个单节电池的负极都通过一个第三开关与相邻单节电池的负极连接，用于在对串联电池组进行并联切换时，使每个单节电池的负极分别接地。每一个单节电池都有一个检测控制电路与之对应设置，检测控制电路的检测端连接在单节电池的两端，用于对每个单节电池的电压分别检测。同样，恒流源电路与单节电池也是一一对应设置，其输出端通过第四开关与单节电池的正极连接，其地端与单节电池的负极连接，其电压输入端与分压器件的分压输出端连接。第四开关的控制端与检测控制电路的控制端连接。分压器件通过第一开关连接在电池组内的充电输入端的正、负极之间；第一开关、第二开关、第三开关以及检测控制电路的控制端与切换控制模块的控制端连接，且第二开关的工作状态与第一开关、第三开关的工作状态相反。上述电路设置的工作过程如下当电池组首次或通过放电工作后进行充电时，由于电池组以及每一个单节电池的电压均较低，所以，切换控制模块发出控制信号，使第一开关、第三开关处于断开状态，而第二开关由于其工作状态与第一开关、第三开关相反，故处于导通状态。另外检测控制电检测到单节电池较低，而发出控制第四开关处于断开状态的控制信号。此时，电池组的每个单节电池都通过第二开关进行串联，组成串联电池组。外部充电电源对电池组进行充电。当串联电池组中的某个单节电池的电压首先到达充满电电压时，切换控制模块检测到该节电池的电压，为保护电池不被过充，同时，保持其他单节电池继续充电，该切换控制模块发出控制信号，使第一开关、第三开关处于导通状态，而第二开关则处于断开状态。串联电池组中的每个单节电池通过导通的第三开关分别与地连接，使该串联电池组被切换为并联的电池组。在切换控制模块发出控制信号的同时，将外部充电电源进入本电池组中切换控制模块内部的通路关断。由于第一开关此时处于导通状态，所以分压器件的分压输出端向恒流源电路输出电压。当切换控制模块发出控制信号时，检测控制电路根据所对应检测的单节电池的电压数值，确定是否使第四开关处于导通状态。如果单节电池的电压不足时，第四开关被导通，恒流源电路对该单节电池进行充电；如果单节电池的电压已经达到充满电要求，第四开关被关断，恒流源电路不对其充电。上述充电过程中，每一个恒流源电路独立对每个单节电池充电，直至每个单节电池的电压均达到充满电要求时，整个电路被关断，完成充电。本专利技术通过对每个单节电池的电压检测，智能化的控制电池组的充电过程，使每个单节电池都能够达到较好的均衡充电效果，克服了因单节电池质量的不一，充电时间不一致，在整组串联充电中出现的个别单节电池发生过充电现象，具有较高的实际应用价值。附图说明图1所示为本专利技术所提供的一个较佳实施例的电路原理图；图2为图1所示实施例中对单节电池进行单独充电时的电路原理图。具体实施例方式以下，通过一个较佳实施例并结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。如图1所示，该实施例中，单节电池B通过第二开管K2串联组成串联电池组。切换控制模块采用MM1414集成控制模块，其输入端与外部充电电源连接，其中A端与外部充电电源的正极连接，MM1414的输出端连接在串联电池组的两端，其中B端与串联电池组的正极连接。串联电池组中，每一个单节电池B的负极通过第三开关K3与相邻单节电池的负极连接。检测控制电路采用R5421N电池保护芯片，并且每个单节电池的正负极都与一个独立的R5421N电池保护芯片连接。恒流源电路采用LTC1743恒流源芯片，并且也是与单节电池B一一对应设置，其输出端Vout通过第四开关K4与单节电池B的正极连接，其地端GND与单节电池B的负极连接，其电压输入端Vcc与由两个串联电阻R1，R2组成的分压器件的分压输出端连接。第四开关K4的控制端与R5421N电池保护芯片的控制端连接。单节电池的充电回路原理图参见图2所示。串联电阻R1，R2组成的分压器件通过第一开关K1连接在电池组内的充电输入端的正(+)、负(-)极之间。在上述电路中，第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3的控制端与MM1414集成控制模块的控制端0V连接，且第二开关K2的工作状态与第一开关K1、第三开关K4的工作状态相反。在电池正常放电时，MM1414集成控制模块控制第一开关K1、第二开关K2关断，使LTC1743恒流源芯片不工作。当对电池组正常充电时，如果MM1414集成控制模块没有检测到单节电池B电压达到过充保护点，MM1414集成控制模块控制开关K2闭合，串联电池组处于串联充电状态。当MM1414集成控制模块检测到了某个单节电池B达到过充保护电压，MM1414集成控制模块将a，b两点断开，不再对串联电池组进行充电。此时MM1414集成控制模块的控制信号端0V发出信号，使开关K2关断，开关K1、K3闭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有均衡充电控制电路的电池组，包括一个以上可充电的单节电池，其特征在于所述的电池组中还包括切换控制模块、检测控制电路、恒流源电路、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关及分压器件；所述单节电池之间都通过第二开关串联组成串联电池组；所述切换控制模块输入端与连接外部充电电源的电池组输入端连接，其输出端的正、负极与所述串联电池组的正、负极连接；所述切换控制模块具有与串联电池组中单节电池数量相等的电压检测端，该电压检测端分别与每个单节电池的正极连接；所述分压器件通过所述第一开关连接在所述电池组输入端正、负极之间；所述串联电池组中，除负极最后一个单节电池外，每一个单节电池的负极都通过一个第三开关与串接在其负极的单节电池的负极连接；所述检测控制电路与单节电池一一对应设置，其检测端连接在单节电池的两端；所述恒流源电路与单节电池一一对应设置，其输出端通过所述第四开关与单节电池的正极连接，其地端与单节电池的负极连接，其电压输入端与所述分压器件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸学农，安杰，邱新平，张春玉，
申请(专利权)人：北京市世纪博纳能源技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：