蓄電池單體充電平衡電路的製作方法

2023-12-02 09:42:36 1

專利名稱：蓄電池單體充電平衡電路的製作方法
技術領域：
蓄電池單體充電平衡電路
技術領域：
本實用新型涉及蓄電池單體充電平衡電路，特別是適用於蓄電池充電時每 一個單體充電電壓的均衡，使蓄電池每單體充電電壓保持一致的電路。
技術背景
蓄電池多以多個單體串聯後使用，目前蓄電池使用壽命不佳，主要存在使 用過程中蓄電池組中會出現"落後電池"，特別是循環使用條件下，由於充電接 受能力或者轉換效率不一致，導致蓄電池荷電狀態不一致，而在放電時要輸出 相同的電能，導致某些單格過放電，造成蓄電池單格落後，最終造成蓄電池容 量快速衰減，大大縮短了蓄電池壽命。

發明內容
本實用新型的目的是為了提出一種蓄電池單體充電平衡電路，能夠使蓄電 池充電時每一個單體之間充電電壓均衡，每個單體充電電壓保持一致。
為實現上述目的，本實用新型專利提出了一種蓄電池單體充電平衡電路， 其特徵在於包括供電電阻、可編程參考集成電路、第一編程電阻、第二編程 電阻、分流三極體，電路電源經供電電阻連接到可編程參考集成電路的輸出端， 可編程參考集成電路的輸入端與地之間串聯有第二編程電阻，輸出端與輸入端 之間串聯有第一編程電阻，輸出端連接到分流三極體的基極，分流三極體(Q) 的發射極接蓄電池正極，集電極接蓄電池負極。
作為優選，所述可編程參考集成電路採用TLV431。 作為優選，所述分流三極體採用PNP型管。 作為優選，所述PNP型管採用8550。
作為優選，所述TLV431的基準電壓值為1.24V，第一編程電阻和第二編程 電阻的阻值分別為43K、 100K。
作為優選，所述可編程參考集成電路採用TL431。
作為優選，所述分流三極體採用PNP型管。
作為優選，所述PNP型管採用8550。
作為優選，所述TLV431的基準電壓值為2.5V，第一編程電阻和第二編程電 阻的阻值分別為70K、 IOOK。
本實用新型專利的有益效果本實用新型採用可編程參考集成電路作為基 準電壓，通過分流三極體使蓄電池電壓保持穩定，起到了穩壓作用，使每個單 體之間充電電壓均衡，避免蓄電池單格落後，大大延長了蓄電池使用壽命。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實 用新型的限定。


圖1是本實用新型蓄電池單體充電平衡電路的電路原理圖； 圖2是本實用新型蓄電池單體充電平衡電路實施例一的電路原理圖； 圖3是本實用新型蓄電池單體充電平衡電路實施例二的電路原理圖。
具體實施方式
實施例一
參閱圖l，蓄電池單體充電平衡電路，包括供電電阻R、可編程參考集成電
路IC、第一編程電阻R1、第二編程電阻R2、分流三極體Q，電路電源經供電電 阻R連接到可編程參考集成電路IC的輸出端，可編程參考集成電路IC的輸入 端與地之間串聯有第二編程電阻R2，輸出端與輸入端之間串聯有第一編程電阻 Rl，輸出端連接到分流三極體Q的基極b，分流三極體Q的發射極e接蓄電池正 極，集電極c接蓄電池負極。該電路電源經供電電阻R輸入可編程參考集成電
路IC，經第一編程電阻R1、第二編程電阻R2編程輸出電壓值Ub， Ub=UrefX (l+Rl/R2)。電壓值Ub輸入到分流三極體Q的基極b，作為基極b的基準電壓， 三極體基-射極之間的電壓Ube隨蓄電池的電壓U變化而變化(Ube= Ub -U)， 隨蓄電池電壓U的增加，基-射極電壓Ube逐漸減小。當蓄電池電壓達到一定值 時Ube二Ub-IX-0. 50V (即三極體基-射極電壓〈-0. 50V)，分流三極體Q導通，並 隨著蓄電池電壓U的進一步升高，很快達到放大區。由於分流三極體Q在放大 區基極電流Ib與基-射極電壓Ube近似於線性關係，因此隨著蓄電池電壓U的 增加，基-射極電流Ib逐漸增大，使通過分流三極體Q上的集電極電流Ic也急 劇增加，抑制蓄電池電壓U升高。當蓄電池電壓U上升到一定值，分流三極體Q 的基-射極電壓Ube達到約-0. 7V左右時，分流三極體Q的集電極c的電流Ic增 大到極限，這一電流使蓄電池電壓保持穩定，起到了穩壓作用，穩壓值約為 Ub+0.7V。採用可編程參考集成電路做為基準電壓，提高了精度，降低了體積， 便於嵌入到蓄電池每個單體的蓄電池蓋中。本集成電路無需其它供電，在電壓 達到每個單體電壓U (鉛酸蓄電池為2.25V 2.47V)時，本電路開啟，進行分
流動作，確保每個單格充電最高電壓相同。
參閱圖2，本例中可編程參考集成電路IC為TLV431，其基準電壓Uref值 為1.24V，編程電阻R1二43K， R2=100K，因此Ub=1.24X (l+43K/100K) =1. 77V。 Ube= 1.77 -U，該平衡電路導通時蓄電池電壓約為1.77+0.50=2.27V,該平 衡電路的穩定平衡電壓值約為1.77+0. 7=2. 47V，本平衡電路三極體採用PNP 管8550，最大平衡電流約200mA。本平衡電路適用於電動助力車用密封鉛酸蓄 電池6-DZM-10等的單格充電電壓的平衡。
實施例二
參閱圖3，本例中可編程參考集成電路IC為TL431,其基準電壓Uref值為 2.5V,編程電阻R1二70K， R2二100K，因此Ub=2. 5X (l+40K/100K) =3. 50V。 Ube= 3.50 - U，該平衡電路導通蓄電池電壓約為3. 50+0. 50=4. 00V，該平衡路的穩
定平衡電壓值約為3. 50+0. 7=4. 20V，本平衡電路三極體採用PNP管8550，最 大平衡電流約200mA。本平衡電路適用於大容量串聯使用的鋰離子電池單格充電 電壓的平衡。
上述實施例只是對本實用新型的說明，而不是對本實用新型的限制，任何 不超出本實用新型實質精神範圍內的實用新型創造，均落入本實用新型的保護 範圍之內。
權利要求1. 蓄電池單體充電平衡電路，其特徵在於包括供電電阻(R)、可編程參考集成電路(IC)、第一編程電阻(R1)、第二編程電阻(R2)、分流三極體(Q)，電路電源經供電電阻(R)連接到可編程參考集成電路(IC)的輸出端，可編程參考集成電路(IC)的輸入端與地之間串聯有第二編程電阻(R2)，輸出端與輸入端之間串聯有第一編程電阻(R1)，輸出端連接到分流三極體(Q)的基極(b)，分流三極體(Q)的發射極(e)接蓄電池正極，集電極(c)接蓄電池負極。
2. 如權利要求1所述的蓄電池單體充電平衡電路，其特徵在於所述可編程參 考集成電路(IC)採用TLV431。
3. 如權利要求2所述的蓄電池單體充電平衡電路，其特徵在於所述分流三極 管(Q)採用PNP型管。
4. 如權利要求3所述的蓄電池單體充電平衡電路，其特徵在於所述PNP型管 採用8550。
5. 如權利要求2或3或4所述的蓄電池單體充電平衡電路，其特徵在於所述 TLV431的基準電壓值(Uref)為1. 24V，第一編程電阻(Rl)和第二編程電 阻(R2)的阻值分別為43K、 100K。
6. 如權利要求1所述的蓄電池單體充電平衡電路，其特徵在於所述可編程參 考集成電路(IC)採用TL431。
7. 如權利要求6所述的蓄電池單體充電平衡電路，其特徵在於所述分流三極 管(Q)採用PNP型管。
8. 如權利要求7所述的蓄電池單體充電平衡電路，其特徵在於所述PNP型管 採用8550。
9. 如權利要求6或7或8所述的蓄電池單體充電平衡電路，其特徵在於所述 TL431的基準電壓值(Uref)為2. 5V，第一編程電阻(Rl)和第二編程電阻(R2)的阻值分別為70K、 IOOK。
專利摘要本實用新型公開了一種蓄電池單體充電平衡電路，其特徵在於包括供電電阻、可編程參考集成電路、第一編程電阻、第二編程電阻、分流三極體，電路電源經供電電阻連接到可編程參考集成電路的輸出端，可編程參考集成電路的輸入端與地之間串聯有第二編程電阻，輸出端與輸入端之間串聯有第一編程電阻，輸出端連接到分流三極體的基極，分流三極體的發射極接蓄電池正極，集電極接蓄電池負極。本實用新型採用可編程參考集成電路作為基準電壓，通過分流三極體使蓄電池電壓保持穩定，起到了穩壓作用，並聯在每單體蓄電池之間，使每個單體之間充電電壓均衡，避免蓄電池單格落後，大大延長了蓄電池使用壽命。
文檔編號H02J7/00GK201213230SQ20082011880
公開日2009年3月25日 申請日期2008年6月1日 優先權日2008年6月1日
發明者劉孝偉 申請人:劉孝偉