电池对均衡充电电路制造技术

电池对均衡充电电路，它在单相交流电下利用两个单向可控硅和两个半波整流来提供两路不共地的能独立工作的充电及充电控制电路，并使用两个二极管作为电路隔离，其特征是：单相交流电端口ＡＣ１与单向可控硅Ｔ１的输入端、整流二级管之Ｄ１１的正极和作为电路隔离的二级管Ｄ２２的负极连接，整流二级管Ｄ１１的负极与电容Ｃ１１的正极和第一充电控制电路（Ｋ１）的正极连接，可控硅Ｔ１的输出端与电池对中的电池Ｂ１的正极连接，可控硅Ｔ１的控制极与第一充电控制电路（Ｋ１）的输出端连接，电池Ｂ１的负极与电阻Ｒ１８的一端连接，电阻Ｒ１８的另一端与电容Ｃ１１的负极、第一充电控制电路（Ｋ１）的负极、二级管Ｄ１２的正极连接，单相交流电端口ＡＣ２与单向可控硅Ｔ２的输入端、整流二级管Ｄ２１的正极和作为电路隔离的二级管Ｄ１２的负极连接，整流二级管Ｄ２１的负极与电容Ｃ２１的正极和第二充电控制电路（Ｋ２）的正极连接，可控硅Ｔ２的输出端与电池对另一电池Ｂ２的正极连接，可控硅Ｔ２的控制极与第二充电控制电路（Ｋ２）的输出端连接，电池Ｂ２的负极与电阻Ｒ２８的一端连接，电阻Ｒ２８的另外一端与电容Ｃ２１的负极、第二充电控制电路（Ｋ２）的负极和二级管Ｄ２２的正极连接。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电池对(注本技术所指的电池对是指两节相连接的一对可充电的单体电池，也就是其中一节可充电的单体电池的负极与另外一节可充电的单体电池的正极连接在一起，下文统一简称为电池对。)充电及充电控制电路，尤其是能在单回路单相交流电下利用单向可控硅的单向性和半波整流来提供两路不共地的能独立工作的充电及充电控制电路，并使用两个二极管作为电路隔离的电池对均衡充电电路。
技术介绍
目前，对单体电池充电及充电控制的电路和产品很多，也很完善，但由于单体电池的电压和电容量有限，在需要使用到高于单体电池电压和高于单体电池电容量的领域内使用的是电池对或电池组(注本说明书中所指的电池组是由两节以上的串连单体电池，以下统一简称为电池组)，这样便带来了对电池对或电池组进行充电及充电控制的需要。现在单节电池以上的电池对或电池组都采用串连方式充电，也就是指同一共地的充电电流流经电池对或电池组中间的每一节。但是，对单体电池进行充电与对电池对或电池组进行充电有区别，区别就在于电池对或电池组中的单体电池间存在着性能差异，也就是指组成电池对或电池组的每一单体电池的电压、内阻、容量、自放电率的不一致，而且这些性能上的差异始终存在于单体电池的循环寿命之中。由于这些差异的存在，现有的串连充电方式就会造成充电的不均衡，这因为在串连充电的方式下只能以电池对、电池组的串连电压或者其中一只的温度变化信号来设定充电截止控制，这样一来，无论怎样取设定值都会对另外的电池造成过充或者欠充的问题。在电池对或电池组放电的时候，因为串连，相同的放电电流流过，电池对或电池组中欠充的电池又会最先放完。这样一来，电池对或电池组中的单体电池最细小的不一致将会被放大。由于过充和过放都会对可充电电池造成损伤，因而这种串连充电及控制的缺点是非常明显的，限制了电池对和电池组的广泛应用。不均衡的充电将会造成电池对或电池组的使用寿命低于电池对或电池组中的单体电池的应有循环寿命。在国家863计划的重大专项----电动汽车专项课题的指南内容中的共性关键技术列有自动均衡充电技术的开发。
技术实现思路
为了解决目前电池组串连充电及充电控制所带来的问题，本专利技术以电池组中的单体电池为基本充电和充电控制对象，以电池对为单元，在单回路单相交流电下利用两个单向可控硅和两个半波整流来提供两路不共地的能独立工作的充电及充电控制电路，并使用两个二极管作为电路隔离来解决电池对的充电均衡，进而可在多回路下的多个电池对均衡充电电路来解决电池组串连充电和充电控制所带来的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是(如图2所示)单相交流电端口的AC1端口与二级管D22的负极、二级管D11的正极和单向可控硅T1的输入端相连接，单向可控硅T1的输出端与可充电电池B1的正极相连接，B1的负极与电阻R18相连接，电阻R18的另一端与二极管D12的正极相连接，D11的负极与电容C11的正极、电阻R11、运算放大器或电压比较器IC11至IC14的正极、热敏电阻NTC12相连接，D12的正极与C11的负极、电阻R12、NTC11、IC11至IC14的负极、电阻R16、电容C12、二级管D16的负极、电阻R18相连接，R11与R12相连接，并与IC11的反相端、IC12的同相端、IC13的同相端相连接，NTC11与D13的负极、电阻R15、IC11的同相端相连接，IC11的输出端与二级管D13的正极、IC12的反相端相连接，IC12的输出端与二级管D14的正极相接接，D14的负极与IC13的反相端、电阻R13相连接，IC13的输出端与二级管D15的正极相连接，二级管D15的负极与电阻R14相连接，R13和R14相连接，并与电阻R16、IC14的同相端相连接，电阻R17与C12负极、二级管D16的正极、IC14的反相端相连接，R17与R18、B1的负极相连接，IC14的输出端与单向可控硅T1的控制极相连接，NTC12与B1紧密接触。单相交流电端口的AC2端口与二级管D21的正极、二级管D12的负极和单向可控硅T2的输入端相连接，单向可控硅T2的输出端与可充电电池B2的正极相连接，B2的负极与电阻R28相连接，R28的另一端与二极管D22的正极相连接，二级管D21的负极与电容C21的正极、电容R21、运算放大器或电压比较器IC21至IC24的正极、热敏电阻NTC22相连接，二级管D22的正极与电容C21的负极、电阻R22、热敏电阻NTC21、IC21至IC24的负极、电阻R26、电容C22、二级管D26的负极、电阻R28相连接，R21与R22相连接，并与IC21的反相端、IC22的同相端、IC23的同相端相连接，NTC21与D23的负极、电阻R27、IC21的同相端相连接，IC21的输出端与二级管D23的正极、IC22的反相端相连接，IC22的输出端与二级管D24的正极相连接，D24的负极与IC23的反相端、电阻R23相连接，IC23的输出端与D25的正极相连接，二级管D25的负极与电阻R24相连接，R23和R24相连接，并与电阻R26、IC24的同相端相连接，R27与电容C22、二级管D26的正极、IC24的反相端相连接，R27与R28、B2的负极相连接，IC24的输出端与单向可控硅T2的控制极相连接，NTC22与B2紧密接触。下面以单相交流电端口AC1、AC2的电流之不同流向来具体说明电池对均衡充电电路的工作原理。当单相交流电端口AC1、AC2的电流由AC1流向AC2时，电流流向单向可控硅T1的输入端、D22的负极和D11的正极，由于二级管的单向导电性，电流不能从D22的负极流向正极，可以从D11的正极流向负极，电流从D11的负极流出后加载在C11的正极之上，也加载在了由R11至R17、IC11至IC14、D13至D16、NTC11、NTC12和C12所组成的第一充电控制电路上(以下简称第一充电控制电路)，并经由第一充电控制电路流向D12的正级，再经由D22的负级流向单相交流电端口AC2。D11为第一充电控制电路提供半波整流，C11为第一充电控制电路滤波，D22作为电路隔离，也就是可以阻隔电流经电池B2的负极流向B2的正极，还可以阻隔电池B2的正级和电池B2负极形成回路，R11和R12取相等阻值，为IC11的反相端、IC12的同相端和IC13的同相端提供此时第一充电控制电路工作电压的二分之一电压作为比较基准，NTC11和NTC12采用阻温特性相同的负温度系数之NTC，NTC11用来传感充电时的外界温度，NTC12用来传感B1的温度，R15为设定的温升值ΔT，NTC12的阻值随着B1的温度上升而下降，在当NTC12加R15的阻值大于NTC11的阻值，也就是B1的温升值小于ΔT时，IC11的反相端电压高于同相端电压，IC11的输出端输出低电平，IC11输出的低电平与D13的正极和IC12的反相端相连接，由于二级管的单向导电性，低电平不能通过D13，此时IC12的同相端电压大于反相端电压，IC12的输出端输出高电平，IC12的高电平经由D14的正极流向负极，与IC13的反相端和R13相连接，由于IC13的反相端电压高于同相端电压，所以输出端输出低电平，D14的负极高电平经由R13流向R16，不能流向IC13的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电池对均衡充电电路，它在单相交流电下利用两个单向可控硅和两个半波整流来提供两路不共地的能独立工作的充电及充电控制电路，并使用两个二极管作为电路隔离，其特征是单相交流电端口AC1与单向可控硅T1的输入端、整流二级管之D11的正极和作为电路隔离的二级管D22的负极连接，整流二级管D11的负极与电容C11的正极和第一充电控制电路(K1)的正极连接，可控硅T1的输出端与电池对中的电池B1的正极连接，可控硅T1的控制极与第一充电控制电路(K1)的输出端连接，电池B1的负极与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C11的负极、第一充电控制电路(K1)的负极、二级管D12的正极连接，单相交流电端口AC2与单向可控硅T2的输入端、整流二级管D21的正极和作为电路隔离的二级管D12的负极连接，整流二级管D21的负极与电容C21的正极和第二充电控制电路(K2)的正极连接，可控硅T2的输出端与电池对另一电池B2的正极连接，可控硅T2的控制极与第二充电控制电路(K2)的输出端连接，电池B2的负极与电阻R28的一端连接，电阻R28的另外一端与电容C21的负极、第二充电控制电路(K2)的负极和二级管D22的正极连接。2.根据权利要求1所述的电池对均衡充电电路，其特征是二级管D11的负极与电容C11的正极、电阻R11的一端、运算放大器或电压比较器IC11至IC14的正极、热敏电阻NTC12的一端连接，二级管D12的正极与电容C11的负极、电阻R12的一端、热敏电阻NTC11的一端、运算放大器或电压比较器IC11至IC14的负极、电阻R16的一端、电容C12负极、二级管D16的负极、电阻R18的一端连接，电阻R11的另一端与电阻R12的另一端连接，并与运算放大器或电压比较器IC11的反相端、运算放大器或电压比较器IC12的同相端、运算放大器或电压比较器IC13的同相端连接，热敏电阻NTC11的另一端与二级管D13的负极、电阻R15的一端、运算放大器或电压比较器IC11的同相端连接，运算放大器或电压比较器IC11的输出端与二级管D13的正极、运算放大器或电压比较器IC12的反相端连接，运算放大器或电压比较器IC12的输出端与二级管D14的正极相接接，二级管D14的负极与运算放大器或电压比较器IC13的反相端、电阻R13的一端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎山，
申请(专利权)人：黎山，
类型：实用新型
国别省市：