充电电池制造技术

技术编号:7240485 阅读:156 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种充电电池,包括至少两个串联连接的电池模块以及与该充电电池的主充电回路连接的充电控制模块,每个电池模块包括电池本体、与该电池本体连接的电池保护系统、以及与该电池本体和充电控制模块连接的电池钳压均衡系统;电池钳压均衡系统,用于对该电池本体的充电电压进行限压处理,以使该电池本体的充电电压与充电电池中其它各电池模块的电池本体的充电电压相等,且充电电压小于电池保护系统的过充电压;充电控制模块,用于根据每个电池模块的电池钳压均衡系统的限压处理结果,控制主充电回路断开。本发明专利技术的充电电池能够充分利用充电电池中各个电池模块的充电容量,避免充电电池的容量和使用寿命受损。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池技术,尤其涉及一种充电电池
技术介绍
为了满足高电压和大容量的应用需求,现有的充电电池一般采用将多节电池串联的形式实现。由于电池自放电等特性上的差异,会造成相同容量的充电电池,在使用中放电结束时其剩余容量是显著不同的,这种容量的不同,即容量不均衡会随着使用次数的增加而加大,这种不均衡,对于串联节数很多的充电电池尤其明显,危害也是极大的。现有技术中, 充电电池中的每节电池都设置有电池保护系统,该电池保护系统与该节电池的电池本体连接,该电池保护系统的输出连接到充电电池的主充放电回路,从而能够在电池出现过充电、 过放电及过电流等情况时,切断充电电池的主充放电回路以保护充电电池。具体来说,在充电时,串联的各节电池中上次放电后剩余容量较大的电池先充满,达到最大充电电压,即充电电池的过充电压,此时为保护整个充电电池,电池保护系统中的过充保护模块将切断整个充电电池的充电回路,而此时上次放电后剩余容量较少的电池还没有充满就中断充电了,从而在使用时,即放电时,该没充满的电池放电更少。这样多次充放电后,充电电池中的每次放电后容量最小的电池很快就失效了,从而最终导致整个充电电池失效。因此,现有的充电电池在充放电过程中,各节串联电池的容量没有得到充分的利用,从而影响了整个充电电池的性能,缩短了充电电池的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术提供一种充电电池,使串联的各电池模块达到均衡一致的充电电压,以充分利用充电电池中各个电池模块的充电容量,避免充电电池的容量和使用寿命受损。本专利技术提供一种充电电池,包括至少两个串联连接的电池模块以及与所述充电电池的主充电回路连接的充电控制模块,每个电池模块包括电池本体、与该电池本体连接的电池保护系统、以及与该电池本体和所述充电控制模块连接的电池钳压均衡系统;所述电池钳压均衡系统,用于对该电池本体的充电电压进行限压处理,以使该电池本体的充电电压与所述充电电池中其它各电池模块的电池本体的充电电压相等,且所述充电电压小于所述电池保护系统的过充电压;所述充电控制模块,用于根据每个电池模块的电池钳压均衡系统的限压处理结果,控制所述主充电回路断开。本专利技术充电电池通过电池钳压均衡系统可以使串联的各电池模块达到均衡一致的充电电压,保证充电电池中各个电池模块尽量充满,从而能够充分利用充电电池中各个电池模块的容量,避免充电电池的容量和使用寿命受损;通过充电控制模块可以保证充电电池充满时及时切断主充电回路停止充电,从而能够保护充电电池。下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图IA为本专利技术充电电池实施例一的结构示意图IB为本专利技术充电电池实施例一中电池模块的结构示意图; 图2为本专利技术充电电池实施例二中电池钳压均衡系统的电路结构图; 图3为本专利技术充电电池实施例三中电池模块的结构示意图; 图4为本专利技术充电电池实施例四中电池维护系统的电路结构图; 图5为本专利技术充电电池实施例五中电池模块的结构示意图; 图6为图5中过温保护模块的结构示意图; 图7为本专利技术充电电池实施例六中电池模块的结构示意图; 图8为图7中防鼓包保护模块的结构示意图。附图标记说明权利要求1.一种充电电池,其特征在于,包括至少两个串联连接的电池模块以及与所述充电电池的主充电回路连接的充电控制模块,每个电池模块包括电池本体、与该电池本体连接的电池保护系统、以及与该电池本体和所述充电控制模块连接的电池钳压均衡系统;所述电池钳压均衡系统,用于对该电池本体的充电电压进行限压处理,以使该电池本体的充电电压与所述充电电池中其它各电池模块的电池本体的充电电压相等,且所述充电电压小于所述电池保护系统的过充电压;所述充电控制模块,用于根据每个电池模块的电池钳压均衡系统的限压处理结果,控制所述主充电回路断开。2.根据权利要求1所述的充电电池,其特征在于,所述电池钳压均衡系统包括第一电压比较器、分流电阻、控制开关和信号检测器,所述第一电压比较器的两个输入端分别与所述电池本体的电压输出端以及第一参考电源的电压输出端连接,所述第一电压比较器的输出端与所述控制开关连接,所述控制开关在闭合状态下使所述分流电阻与所述电池本体形成闭合回路,所述信号检测器与所述闭合回路中分流电阻所在的支路连接;所述信号检测器,用于检测所述分流电阻所在的支路上的电特性参数均值是否超过预设阈值,并在超过时向所述充电控制模块发送第一信号;所述充电控制模块具体用于在接收到各个电池模块发送的第一信号后,控制所述主充电回路断开。3.根据权利要求1所述的充电电池,其特征在于,每个电池模块还包括与该电池模块中的电池本体连接的电池维护系统,用于为该电池模块中的电池本体单独充电。4.根据权利要求3所述的充电电池,其特征在于,所述电池维护系统包括电池维护控制模块和子充电回路,所述电池维护控制模块与所述电池本体连接,所述子充电回路包括变压器和二极管,所述电池维护控制模块的两个输出端与所述变压器的两个输入端连接, 所述变压器的两个输出端通过所述二极管与所述电池本体连接。5.根据权利要求1所述的充电电池,其特征在于,每个电池模块还包括与该电池模块中的电池本体连接的过温保护模块,用于根据该电池本体的温度,控制所述充电电池的主充放电回路的开启或关闭。6.根据权利要求5所述的充电电池,其特征在于,所述过温保护模块包括温度传感器、 迟滞比较器和用于开启或关闭所述充电电池的所述主充放电回路的第一开关,所述温度传感器的输出端与所述迟滞比较器的一个输入端连接,温度阈值设置单元与所述迟滞比较器的另一个输入端连接,所述迟滞比较器的输出端与所述第一开关的控制端连接。7.根据权利要求1所述的充电电池,其特征在于,每个电池模块还包括与该电池模块中的电池本体连接的防鼓包保护模块,用于根据该电池本体的形变程度,控制所述充电电池的主充放电回路的开启或关闭。8.根据权利要求7所述的充电电池,其特征在于,所述防鼓包保护模块包括压力传感器、第二电压比较器和用于开启或关闭所述充电电池的所述主充放电回路的第二开关,所述压力传感器的输出端与所述第二电压比较器的一个输入端连接,第二参考电源的电压输出端与所述第二电压比较器的另一输入端连接,所述第二电压比较器的输出端与所述第二开关的控制端连接。9.根据权利要求广8任一权利要求所述的充电电池,其特征在于,所述电池本体为锂离子电池本体。全文摘要本专利技术涉及一种充电电池,包括至少两个串联连接的电池模块以及与该充电电池的主充电回路连接的充电控制模块,每个电池模块包括电池本体、与该电池本体连接的电池保护系统、以及与该电池本体和充电控制模块连接的电池钳压均衡系统;电池钳压均衡系统,用于对该电池本体的充电电压进行限压处理,以使该电池本体的充电电压与充电电池中其它各电池模块的电池本体的充电电压相等,且充电电压小于电池保护系统的过充电压;充电控制模块,用于根据每个电池模块的电池钳压均衡系统的限压处理结果,控制主充电回路断开。本专利技术的充电电池能够充分利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:艾方刘昆方春平张继军陈铁
申请(专利权)人:北京国强环球科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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