充電均衡電源電路的製作方法

2023-05-03 12:58:36 1

專利名稱：充電均衡電源電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及動力電池組充電電路的改進技術。
背景技術：
在動力電池系統和大型儲能系統中，串並聯的電池單體很多，由於電池單體不可能做到完全一致，因此成組後的電池包系統存在電池不均衡的問題。目前解決此問題大多採用被動均衡的方法，即把電壓高的電池放一些電量，使其都與最低電壓電池一致。顯然被動均衡使性能優良的電池壽命縮短了，也浪費了電能，不是最佳解決方案。
發明內容有鑑於此，本實用新型要解決的技術問題是可對各電池單體充電電壓一致、提高各電池單體電壓一致性的電池組充電均衡電源電路。為了解決上述技術問題，該技術問題採用如下方案解決一種電池組充電均衡電源電路，包括變壓器，該變壓器設置有多個用於產生適合向電池組中各電池單體進行充電電壓的充電副邊，充電副邊產生的電壓通過限幅濾波電路連接充電輸出端，該變壓器的原邊一端連接外電源，另一端依次連接有施密特觸發器、三極體放大電路以及MOS管開關電路,施密特觸發器向三極體放大電路輸出方波信號，三極體放大電路根據該方波信號的波形作周期的導通和截止，從而控制MOS管開關電路的開和關，進而控制變壓器的佔空比，改變變壓器輸出電壓的大小。其中，所述的限幅濾波電路包括連接於充電副邊上的限幅二極體以及RC電路。作為對上述方案的改進，包括有用於產生適合作為穩壓電源電壓的電源副邊，該電源副邊依次通過DC/DC降壓穩壓器以及用於去紋波的濾波電容和穩壓電容連接電源輸出端。與現有技術相比，本實用新型具有如下優點I、能夠延長電池的使用壽命通過本實用新型可使整個電池性能更加優良，延長了電池的使用壽命；2、充分利用了電池電能節約了能源通過本實用新型可把電壓低的電池單體充滿，相對來講充分利用了各電池單體儲存的電能，節約了能源；3、輸出電壓穩定本實用新型採用了 DC/DC降壓穩壓器，使作為電源使用的輸出電壓更加穩定；4、帶負載能力強由於採用了變壓器作為電壓轉換電路，變壓器本身是一個用磁芯纏繞繞阻的電感線圈,可承受較大的電壓和電流，故負載的功率可以較大，帶負載能力較強。

圖I為本實用新型實施例拓撲圖。
具體實施方式
為了便於本領域技術人員理解，下面將結合附圖以及實施例對本實用新型作進一步詳細描述如附圖I所示。本實施例揭示的電池組充電均衡電源電路提供一個5V的充電輸出端T01+、TOl-以及一個5V的標準電源輸出端V0L2+、V0L2-，可同時對電池單體進行充電、同時向所需要5V電源的晶片提供電源。具體地說，本方案設計的電池組充電均衡電源電路包括變壓器I，該變壓器I設置有二個副邊，其中一個副邊用於用於產生適合向電池組中各電池單體進行充電電壓的充電副邊11，另外一個為用於產生適合作為穩壓電源電壓的電源副邊12。其中，充電副邊11產生的電壓通過限幅濾波電路2連接充電輸出端T01+、T01-，電源副邊12依次通過DC/DC降壓穩壓器6以及用於去紋波的濾波電容7和穩壓電容8連接電源輸出端V0L2+、V0L2-。為了便於控制以及在原邊產生適合大小電壓，該變壓器I的原邊一端連接24V外電源，另一端依次連接有施密特觸發器3、三極體放大電路4以及MOS管開關電路5。施密特觸發器3向三極體放大電路4輸出方波信號,三極體放大電路4根據該方波信號的波形作周期的導通和截止，從而控制MOS管開關電路5的開和關，進而控制變壓器I的佔空比，改變變壓器I輸出電壓的大小。本實施例中的限幅濾波電路2包括連接於充電副邊11上的限幅二極體21以及RC電路22。上述附圖以及結構原理描述只是一個易於理解的實施例說明，只能供一箱電池組充電均衡使用。如果有很多箱電池組串聯(如電動汽車動力電池組、儲能電站等)，那麼只需要把變壓器和其後面的副邊以及副邊連接的充電輸出端和電源輸出端並列設置多個即可，保證每箱電池組有一路變壓器輸出作為電源。以上為本實用新型的其中具體實現方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種電池組充電均衡電源電路，包括變壓器(1)，該變壓器設置有多個用於產生適合向電池組中各電池單體進行充電電壓的充電副邊(11),充電副邊產生的電壓通過限幅濾波電路(2)連接充電輸出端，其特徵在於，該變壓器的原邊一端連接外電源，另一端依次連接有施密特觸發器(3)、三極體放大電路(4)以及MOS管開關電路(5)，施密特觸發器向三極體放大電路輸出方波信號，三極體放大電路根據該方波信號的波形作周期的導通和截止，從而控制MOS管開關電路的開和關，進而控制變壓器的佔空比，改變變壓器輸出電壓的大小。
2.根據權利要求I所述的電池組充電均衡電源電路，其特徵在於，所述的限幅濾波電路包括連接於充電副邊上的限幅二極體(21)以及RC電路(22)。
3.根據權利要求I或2所述的電池組充電均衡電源電路，其特徵在於，包括有用於產生適合作為穩壓電源電壓的電源副邊(12)，該電源副邊依次通過DC/DC降壓穩壓器(6)以及用於去紋波的濾波電容(7)和穩壓電容(8)連接電源輸出端。
專利摘要一種電池組充電均衡電源電路，包括變壓器，該變壓器設置有多個用於產生適合向電池組中各電池單體進行充電電壓的充電副邊，充電副邊產生的電壓通過限幅濾波電路連接充電輸出端，該變壓器的原邊一端連接外電源，另一端依次連接有施密特觸發器、三極體放大電路以及MOS管開關電路，施密特觸發器向三極體放大電路輸出方波信號，三極體放大電路根據該方波信號的波形作周期的導通和截止，從而控制MOS管開關電路的開和關，進而控制變壓器的佔空比，改變變壓器輸出電壓的大小。本實用新型能夠延長電池的使用壽命，充分利用了電池電能，節約了能源，輸出電壓穩定，負載能力強。
文檔編號H02J7/00GK202565002SQ20122025643
公開日2012年11月28日 申請日期2012年6月1日 優先權日2012年6月1日
發明者劉飛, 文鋒, 阮旭松, 劉德榮 申請人:惠州市億能電子有限公司