串联充电电池组的充电器及充电电池组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种串联充电电池组的充电器，其包括：一主充电器，并联于该充电电池组的两极之间；一单片机，与该主充电器相连；多个与该单片机相连的放电电路，该些放电电路与该充电电池组中的充电电池一一对应，每个该放电电路均并联于一个该充电电池的两极之间；该串联充电电池组的充电器还包括一与该单片机相连的继电器组，该继电器组包括多个与该充电电池中的充电电池一一对应的继电器，每个该继电器均并联于一个该充电电池的两极之间。本实用新型专利技术还公开了另一种串联充电电池组的充电器，增加了一辅充电器；以及一种充电电池组。本实用新型专利技术使得充电时电池平衡精度高，实现平衡所需的时间短，极大地缩短了充电时间。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种充电器，特别涉及一种串联充电电池组的充电器及充电电池组。
技术介绍
在车模、航模以及汽车、飞机等设备中，一般均需要配备大容量的可反复充放电的动力电池，例如多节串联的锂电池组或磷酸铁锂电池组等等。对该类充电电池组进行充电时，要求能够达到较高的平衡精度以及较短的充电时间。目前， 一般采用以下两种方式对该类充电电池组进行充电。 第一种充电方式如图l所示，每节充电电池均配备一个充电器进行独立充电。该 充电方式的优点为每个充电回路均相互独立，无需进行平衡。但其也具有以下缺点一，每 个回路都需要独立的充电器，在充电电流相同的情况下，成本较高；二，每个回路中的充电 器输出的电压较低，电源效率低下；三，难以实现对每节电池充入容量的统计，当电池间容 量不平衡时，不能给出指示。由于充电电池在使用一段时间后，原来容量一致的电池会因各 种原因导致容量不再一致，如相差较大，在不能及时发现并采取有效的措施的情况下，易加 快对电池的损坏并带来事故隐患，在要求严格的场合是不能采用的。 第二种充电方式如图2所示，采用一主充电器1'直接并联于多节串联的充电电池 组5'的两极之间进行充电，一单片机2'与该主充电器1'相连以进行充电控制，对每节电池 的电压检测则采取如图所示的分压采样的方法，即利用分压电阻3'将每节电池对地分压， 然后将采样值通过A/D (模/数)转换输入单片机2'，当检测到有某节电池电压过低时，单 片机2'将控制放电电路4'对其他各节电压正常的电池进行放电，以最终达到电池间的平 衡。该充电方式对10节电池以下的电池组较为适用，可以在成本较低的情况下获得较佳的 充电控制精度。但是，当电池组包含的电池数量较多时，该充电方式存在以下缺陷一，在进 行电池的电压采样时，先利用电阻分压以测量各采样点的电压值，然后通过将相邻采样点 的电压值相减以获得各节电池的电压，但是由于A/D转换恒有0. 5LSB(Least Significant Bit，最低有效位)误差(例如10位A/D的误差将占0. 5/1024)，在各采样点的电压误差百分 比相同的情况下，随着电池节数的增多、采样点最高电压的加大，误差的绝对值也在加大， 当电压大到一定程度(例如70V)时，绝对误差就将超过需要的控制精度(例如6mV)，所以 此时该充电方式是无法采用的；二，当电压很高时(例如70V)，对分压电阻的稳定性要求很 高，相对于仅有几毫伏波动范围的控制精度，它的微小变化都将引入较大的绝对误差，但是 能够保持长期稳定的电阻很难获得且价格昂贵；三，当检测到有单节电池的电压过低时，则 其余所有电池都要进行放电，直到与该低电压的单节电池电压相近后才能继续开始充电， 这大大增加了不必要的平衡时间，延长了充电时间。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术的充电方式或成本较高或精度较低又耗时的缺陷，提供一种电池平衡精度高的串联充电电池组的充电器及一种能够在 充电时自动平衡并縮短充电时间的充电电池组。 本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的 —种串联充电电池组的充电器，其包括一主充电器，并联于该充电电池组的两 极之间；一单片机，与该主充电器相连；多个与该单片机相连的放电电路，该些放电电路与 该充电电池组中的充电电池一一对应，每个该放电电路均并联于一个该充电电池的两极之 间；其特点在于，该串联充电电池组的充电器还包括一与该单片机相连的继电器组，该继电 器组包括多个与该充电电池组中的充电电池一一对应的继电器，每个该继电器均并联于一 个该充电电池的两极之间。 较佳地，该串联充电电池组的充电器还包括一辅充电器，该辅充电器与该继电器 组和该单片机均相连，当检测到有电压过低的单节电池时，该单片机将选通对应该单节电 池的继电器通道，控制该辅充电器对该单节电池进行补充充电，这将极大地縮短平衡所需 的时间。 较佳地，该主充电器和该辅充电器均为恒压限流充电器。 较佳地，该单片机还与一液晶显示器相连，以便于用户实时监控充电状态。 较佳地，该串联充电电池组的充电器还包括一与该继电器组相连并对该继电器组进行控制的硬件译码器，以保证即使在单片机的非正常状态下，该继电器组仍然能够正常工作，即，任何时刻仅选通单节电池或者不选通任何电池。 较佳地，该放电电路为光电隔离的放电电路，以防超过该放电电路内所含的晶体 管的耐压上限。 较佳地，该单片机还与一蜂鸣报警器相连，以在充电状态发生异常时，及时向用户 蜂鸣报警。 本技术的另一技术方案为 —种串联充电电池组的充电器，其包括一主充电器，并联于该充电电池组的两极 之间；一单片机，与该主充电器相连； 其特点在于，该串联充电电池组的充电器还包括一与该单片机相连的继电器组， 该继电器组包括多个与该充电电池组中的充电电池一一对应的继电器，每个该继电器均并 联于一个该充电电池的两极之间；一辅充电器，该辅充电器与该继电器组和该单片机均相 连。 较佳地，该主充电器和该辅充电器均为恒压限流充电器。 较佳地，该单片机还与一液晶显示器相连，以便于用户实时监控充电状态。 较佳地，该串联充电电池组的充电器还包括一与该继电器组相连并对该继电器组进行控制的硬件译码器，以保证即使在单片机的非正常状态下，该继电器组仍然能够正常工作，即，任何时刻仅选通单节电池或者不选通任何电池。 较佳地，该单片机还与一蜂鸣报警器相连，以在充电状态发生异常时，及时向用户 蜂鸣报警。 本技术的又一技术方案为 —种充电电池组，其包括多个串联的充电电池，其特点在于，该充电电池组还包 括一单片机；多个与该单片机相连的放电电路，该些放电电路与该些充电电池一一对应，每个该放电电路均并联于一个该充电电池的两极之间；一与该单片机相连的继电器组，该 继电器组包括多个与该些充电电池一一对应的继电器，每个该继电器均并联于一个该充电 电池的两极之间；一与该单片机相连的辅充电器，该辅充电器的输出端与该继电器组相连。 较佳地，辅充电器所需补电电源取自串联电池组的两端，即经dc-dc (direct current，直流)降压后获得的一个恒流限压源，由此便能够不借助外接电源对该辅充电器 的运行供电。 较佳地，该辅充电器的输入端与该充电电池组的充放电端口相连，由此便能够不 借助外接电源对该辅充电器的运行供电，而是通过该充电电池组的充放电端口由该充电电 池组在充电时所连接的一外接充电器向该辅充电器供电。 较佳地，该单片机设有一用于与该充电电池组的外接设备通讯的串口，以便于该单片机对外接设备进行控制。 较佳地，该辅充电器为恒压限流充电器。 较佳地，该单片机还与一液晶显示器相连，以便于用户实时监控充电状态。 较佳地，该串联充电电池组的充电器还包括一与该继电器组相连并对该继电器组 进行控制的硬件译码器，以保证即使在单片机的非正常状态下，该继电器组仍然能够正常 工作，即，任何时刻仅选通单节电池或者不选通任何电池。 较佳地，该放电电路为光电隔离的放电电路，以防超过该放电电路内所含的晶体 管的耐压上限。 较佳地，该单片机还与一蜂鸣报警器相连，以在充电状态发生异常时，及时向用户 蜂鸣报警。 本技术的积极进步效果在于通过继电器组 设计，本技术中的单片机 能够利用各继电器的通道切换，直接测量获得各充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联充电电池组的充电器，其包括：　　一主充电器，并联于该充电电池组的两极之间；　　一单片机，与该主充电器相连；　　多个与该单片机相连的放电电路，这些放电电路与该充电电池组中的充电电池一一对应，每个该放电电路均并联于一个该充电电池的两极之间；　　其特征在于，该串联充电电池组的充电器还包括一与该单片机相连的继电器组，该继电器组包括多个与该充电电池组中的充电电池一一对应的继电器，每个该继电器均并联于一个该充电电池的两极之间。

【技术特征摘要】
一种串联充电电池组的充电器，其包括一主充电器，并联于该充电电池组的两极之间；一单片机，与该主充电器相连；多个与该单片机相连的放电电路，这些放电电路与该充电电池组中的充电电池一一对应，每个该放电电路均并联于一个该充电电池的两极之间；其特征在于，该串联充电电池组的充电器还包括一与该单片机相连的继电器组，该继电器组包括多个与该充电电池组中的充电电池一一对应的继电器，每个该继电器均并联于一个该充电电池的两极之间。2. 如权利要求1所述的串联充电电池组的充电器，其特征在于，该串联充电电池组的 充电器还包括一辅充电器，该辅充电器与该继电器组和该单片机均相连。3. 如权利要求2所述的串联充电电池组的充电器，其特征在于，该主充电器和该辅充 电器均为恒压限流充电器。4. 如权利要求l所述的串联充电电池组的充电器，其特征在于，该单片机还与一液晶 显示器相连。5. 如权利要求l所述的串联充电电池组的充电器，其特征在于，该串联充电电池组的 充电器还包括一与该继电器组相连并对该继电器组进行控制的硬件译码器。6. 如权利要求l所述的串联充电电池组的充电器，其特征在于，该放电电路为光电隔 离的放电电路。7. 如权利要求1所述的串联充电电池组的充电器，其特征在于，该单片机还与一蜂鸣 报警器相连。8. —种串联充电电池组的充电器，其包括 一主充电器，并联于该充电电池组的两极之间； 一单片机，与该主充电器相连；其特征在于，该串联充电电池组的充电器还包括一与该单片机相连的继电器组，该继电器组包括多个与该充电电池组中的充电电池 一一对应的继电器，每个该继电器均并联于一个该充电电池的两极之间； 一辅充电器，该辅充电器与该继电器组和该单片机均相连。9. 如权利要求8所述的串联充电电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：田瑜，江文彦，
申请(专利权)人：田瑜，江文彦，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]