电池组充电管理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电池均衡管理技术领域，提出了电池组充电管理系统，包括主控单元、电池检测电路和均衡充电电路，均衡充电电路和电池检测电路均与主控单元连接，均衡充电电路包括二极管D4、电池B1、电池B2、电池B3、二极管D4的阳极连接VCC电源，二极管D4的阴极连接电池B1的正极，电池B1的负极连接电池B2的正极，电池B2的负极连接电池B3的正极，电池B3的负极接地，二极管D4的阴极和电池B1的正极之间设有继电器K1的触点开关。通过上述技术方案，解决了现有技术中电池充电管理系统均衡效率低的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
电池组充电管理系统


[0001]本技术涉及电池均衡管理
，具体的，涉及电池组充电管理系统。

技术介绍

[0002]目前，电动车成为了人们生活中必不可少的代步工具，电动车一般由多节大容量锂电池串联成动力电池组为其提供能量来源，而电池组中各节电池性能的不一致，是制约电池组容量的关键因素，严重影响电池的使用寿命。因此，对动力电池组进行均衡充放电是电池管理系统的关键部分。
[0003]现有的电池充电管理系统是将能量多的单体电池的能量转移到其它能量少的单体电池上，从而使每个电池的电量保持一致。由于电池组中各节电池性能的不一致，这种电池充电管理系统导致容量大的单体电池的充电量永远无法达到满量程，使电池无法得到充分利用；而且这种电池充电管理系统将能量在电池间进行转移，降低了均衡效率，同时也增加了控制系统的复杂性。

技术实现思路

[0004]本技术提出电池组充电管理系统，解决了现有技术中电池充电管理系统均衡效率低的问题。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]电池组充电管理系统，包括主控单元、电池检测电路和均衡充电电路，所述均衡充电电路和所述电池检测电路均与所述主控单元连接，所述均衡充电电路包括二极管D4、电池B1、电池B2、电池B3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、变压器T1、变压器T1、变压器T2、变压器T3、光耦U1、光耦U2、光耦U3、电阻R1和三极管Q1，
[0007]所述二极管D4的阳极连接VCC电源，所述二极管D4的阴极连接所述电池B1的正极，所述电池B1的负极连接所述电池B2的正极，所述电池B2的负极连接所述电池B3的正极，所述电池B3的负极接地，所述二极管D4的阴极和电池B1的正极之间设有继电器K1的触点开关，
[0008]所述光耦U1的第一输入端连接所述主控单元，所述光耦U1的第二输入端接地，所述光耦U1的第一输出端连接所述变压器T1的第一输入端，所述光耦U1的第一输出端连接所述二极管D4的阴极，所述光耦U1的第二输出端连接所述变压器T1的第二输入端，所述变压器T1的第一输出端连接所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接所述电池B1的正极，所述变压器T1的第二输出端连接所述电池B1的负极，
[0009]所述光耦U2的第一输入端连接所述主控单元，所述光耦U2的第二输入端接地，所述光耦U2的第一输出端连接所述光耦U1的第二输出端，所述光耦U2的第一输出端连接所述变压器T2的第一输入端，所述光耦U2的第二输出端连接所述变压器T2的第二输入端，所述变压器T2的第一输出端连接所述二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极连接所述电池B2的正极，所述变压器T2的第二输出端连接所述电池B2的负极，
[0010]所述光耦U3的第一输入端连接所述主控单元，所述光耦U3的第二输入端接地，所述光耦U3的第一输出端连接所述光耦U2的第二输出端，所述光耦U3的第一输出端连接所述变压器T3的第一输入端，所述光耦U3的第二输出端连接所述变压器T3的第二输入端，所述变压器T3的第一输出端连接所述二极管D3的阳极，所述二极管D3的阴极连接所述电池B3的正极，所述变压器T3的第二输出端连接所述电池B3的负极，
[0011]所述光耦U3的第二输出端连接所述三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的基极通过所述电阻R1连接所述主控单元，所述三极管Q1的发射极接地。
[0012]进一步，本技术中均衡充电电路还包括D触发器U4、D触发器U5和D触发器U6，所述D触发器U4的脉冲控制端连接所述主控单元，所述D触发器U4的输入端连接所述主控单元，所述D触发器U4的同相输出端连接所述D触发器U5的输入端，所述D触发器U4的反相输出端连接所述光耦U1的第一输入端，所述D触发器U5的脉冲控制端连接所述D触发器U4的脉冲控制端，所述D触发器U5同相输出端连接所述D触发器U6的输入端，所述D触发器U5的反相输出端连接所述光耦U2的第一输入端，所述D触发器U6的脉冲控制端连接所述D触发器U4的脉冲控制端，所述D触发器U6的反相输出端连接所述光耦U3的第一输入端。
[0013]进一步，本技术中还包括继电器控制电路，所述继电器控制电路包括电阻R6、光耦U9、电阻R7、电阻R8和三极管Q2，所述光耦U9的第一输入端通过所述电阻R6连接主控单元，所述光耦U9的第二输入端接地，所述光耦U9的第一输出端通过所述电阻R7连接12V电源，所述光耦U9的第二输出端接地，所述光耦U9的第一输出端通过所述电阻R8连接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q2的发射极连接所述继电器K1的第一输入端，所述继电器K1的第二输入端连接12V电源，所述继电器K1的常闭端连接所述二极管D4的阴极，所述继电器K1的公共端连接所述电池B1的正极。
[0014]进一步，本技术中所述电池检测电路包括三路电路结构相同的支路，任一支路包括电阻R2、电阻R3、光耦U7、电阻R4、电阻R5和运放U8，所述光耦U7的第一输入端通过所述电阻R2连接所述电池B1的正极，所述光耦U7的第一输入端通过所述电阻R3接地，所述光耦U7的第二输入端连接所述电池B1的负极，所述光耦U7的第一输出端通过所述电阻R4连接5V电源，所述光耦U7的第二输出端通过所述电阻R5接地，所述光耦U7的第二输出端连接所述运放U8的同相输入端，所述运放U8的输出端连接所述运放U8的反相输入端，所述运放U8的输出端连接所述主控单元。
[0015]本技术的工作原理及有益效果为：
[0016]本技术在为电池组充电过程中，通过均衡充电电路保证每个单体电池的电量都处于满量程。
[0017]具体的，均衡充电电路的工作原理为：电池组充电时，主控单元输出PWM控制信号加至三极管Q1的基极，同时主控单元输出三路高电平信号，分别加至光耦U1、光耦U2和光耦U3的第一输入端，这时光耦U1、光耦U2和光耦U3均导通，当PWM控制信号为高电平时三极管Q1导通，VCC电源经二极管D4和三极管Q1后到地，变压器T1、变压器T2和变压器T3的初级线圈均被短路不工作。
[0018]充电时，电源VCC通过二极管D4后为电池组充电，电池检测电路用于检测每个单体电池的电量，当任一单体电池电量达到满量程时，继电器K1的常闭触点断开，这时如果电池检测电路检测到的单体电池电量没达到满量程时，光耦U1或光耦U2或光耦U3的第一输入端
则变为低电平。以单体电池B1为例，当电池B1的电量没有达到满量程时，主控单元输出低电平信号至光耦U1的第一输入端，光耦U2和光耦U3的第一输入端仍为高电平，光耦U1截止，VCC电源经二极管D4后从变压器T1的第一输入端流入变压器T1的第二输入端，然后经光耦U2和光耦U3后到地，变压器T1的初级线圈产生电压，同时变压器T1的次级线圈感应到电压信号，经二极管D1后为单独为电池B1充电，这时变压器T1、二极管D1和三极管Q1构成了一个反激式开关电源。当电池检测电路检测到电池B1的电量达到满量程时，光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电池组充电管理系统，其特征在于，包括主控单元、电池检测电路和均衡充电电路，所述均衡充电电路和所述电池检测电路均与所述主控单元连接，所述均衡充电电路包括二极管D4、电池B1、电池B2、电池B3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、变压器T1、变压器T1、变压器T2、变压器T3、光耦U1、光耦U2、光耦U3、电阻R1和三极管Q1，所述二极管D4的阳极连接VCC电源，所述二极管D4的阴极连接所述电池B1的正极，所述电池B1的负极连接所述电池B2的正极，所述电池B2的负极连接所述电池B3的正极，所述电池B3的负极接地，所述二极管D4的阴极和电池B1的正极之间设有继电器K1的触点开关，所述光耦U1的第一输入端连接所述主控单元，所述光耦U1的第二输入端接地，所述光耦U1的第一输出端连接所述变压器T1的第一输入端，所述光耦U1的第一输出端连接所述二极管D4的阴极，所述光耦U1的第二输出端连接所述变压器T1的第二输入端，所述变压器T1的第一输出端连接所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接所述电池B1的正极，所述变压器T1的第二输出端连接所述电池B1的负极，所述光耦U2的第一输入端连接所述主控单元，所述光耦U2的第二输入端接地，所述光耦U2的第一输出端连接所述光耦U1的第二输出端，所述光耦U2的第一输出端连接所述变压器T2的第一输入端，所述光耦U2的第二输出端连接所述变压器T2的第二输入端，所述变压器T2的第一输出端连接所述二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极连接所述电池B2的正极，所述变压器T2的第二输出端连接所述电池B2的负极，所述光耦U3的第一输入端连接所述主控单元，所述光耦U3的第二输入端接地，所述光耦U3的第一输出端连接所述光耦U2的第二输出端，所述光耦U3的第一输出端连接所述变压器T3的第一输入端，所述光耦U3的第二输出端连接所述变压器T3的第二输入端，所述变压器T3的第一输出端连接所述二极管D3的阳极，所述二极管D3的阴极连接所述电池B3的正极，所述变压器T3的第二输出端连接所述电池B3的负极，所述光耦U3的第二输出端连接所述三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的基极通过所述电阻R1连接所述主控单元，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉军，许云涛，
申请(专利权)人：邢台松晶电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：