用於動力鋰離子電池化成的節能充電控制電路的製作方法

2023-11-10 16:24:32

專利名稱：用於動力鋰離子電池化成的節能充電控制電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種動力鋰離子電池化成設備，尤其是涉及一種用於動力鋰離子電池化成的節能充電控制電路。
背景技術：
鋰離子電池由於工作電壓高、體積小、質量輕、無記憶效應、無汙染、自放電小、循環壽命長，是一種理想電源。在實際使用中，為了獲得更高的放電電壓，一般將多個單體鋰離子電池串聯組成鋰離子電池組使用。在組成電池組之前，由於各個單體的特性都不盡相同，必須配組和分選。配組和分選的過程就是鋰離子電池化成的過程。通過對單體鋰離子電池充、放電測試獲得單體鋰離子電池的配組的相關信息，如單體充、放電容量、內阻、充電截止電壓、放電截止電壓以及自放電率、循環次數等。廠家根據這些信息對數據相同的電池進行組合以便獲得良好的輸出特性。傳統的開關電源一般以固定電壓輸出，通過控制MOS管的導通電阻來調節動力鋰離子電池的充電電流方案。由於傳統方案採用電源恆壓輸出，改變迴路阻值方法調節迴路電流，這樣就使很多能量即開關電源輸出多於動力鋰離子電池充電實際需要的能量，通過電阻以熱量形式消耗了，造成極大的浪費。
發明內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單、可實現節能的用於動力鋰離子電池化成的節能充電控制電路。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:一種用於動力鋰離子電池化成的節能充電控制電路，包括可編程直流電源、充電開關、放電開關、動力鋰離子電池和取樣電阻，所述的動力鋰離子電池的正極分別連接充電開關和放電開關，負極與取樣電阻連接，所述的可編程直流電源分別連接充電開關、放電開關和取樣電阻，所述的可編程直流電源、充電開關、動力鋰離子電池和取樣電阻形成充電迴路，所述的放電開關、動力鋰離子電池和取樣電阻形成放電迴路。所述的可編程直流電源為5V可編程直流電源。所述的取樣電阻為固定阻值電阻。所述的充電開關和放電開關均為MOSFET管。與現有技術相比，本實用新型採用調節電源輸出即改變電源的輸出電壓進行控制的動力鋰離子電池充電方案，實現了需要多少能量充電開關電源就供應多少能量充電，不會供大於求，實現節能充電。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的硬體電路圖。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例如圖1所示，一種用於動力鋰離子電池化成的節能充電控制電路，包括可編程直流電源5、充電開關3、放電開關4、動力鋰離子電池I和取樣電阻2，所述的動力鋰離子電池I的正極分別連接充電開關3和放電開關4，負極與取樣電阻2連接，所述的可編程直流電源5分別連接充電開關3、放電開關4和取樣電阻2，所述的可編程直流電源5、充電開關3、動力鋰離子電池I和取樣電阻2形成充電迴路，所述的放電開關4、動力鋰離子電池I和取樣電阻2形成放電迴路，所述的可編程直流電源5根據取樣電阻2的電流控制輸出給動力鋰離子電池I的充電電壓。所述的可編程直流電源5為5V可編程直流電源。所述的取樣電阻2為固定阻值電阻。所述的充電開關3和放電開關4均為MOSFET管,起開關作用。如圖2所示為本實施例的節能充電控制電路的硬體電路圖。充電電流設定信號為PWM脈寬調製信號，脈寬(周期信號裡的高電平部分)的佔空比即反應用戶設定電流的大小。具體工作原理如下:VREF為5V ;BSSg4為P溝道場效應管，控制信號為低電壓時導通；2N7002為N溝道場效應管，控制信號為高電壓導通；脈寬越窄，BSS84導通時間越長，那麼U6的3腳開出來的電壓就越高即電流設定越高；脈寬越寬，2N7002導通時間越長，那麼U6的3腳開出來的電壓就越低即電流設定越低。R76為高精度分流器及取樣電阻，其上的電壓信號即電流採樣得來的電壓信號送到U6的2腳。這樣電流設定信號就與採樣到的電流信號通過U6進行差分放大，得出的結果用來調節開關電源的輸出進而控制充電電流的大小，來達到恆流控制的目的。傳統的方式是通過調節圖1中的充電開關3來達到充電恆流的目的，這樣會造成充電開關的功耗比較大，這樣的功耗以發熱的形式損耗掉，相當不節能。本方法採用調節電源輸出即改變電源的輸出電壓進行控制的動力鋰離子電池充電方案，可實現需要多少能量充電開關電源就供應多少能量充電，不會供大於求，通過調節圖1中的可編程直流電源5的方式來達到充電恆流控制，充電開關3隻是作為開關控制用，只有導通損耗，非常小，基本可忽略，由此來達到節能的目的。
權利要求1.一種用於動力鋰離子電池化成的節能充電控制電路，其特徵在於，包括可編程直流電源、充電開關、放電開關、動力鋰離子電池和取樣電阻，所述的動力鋰離子電池的正極分別連接充電開關和放電開關，負極與取樣電阻連接，所述的可編程直流電源分別連接充電開關、放電開關和取樣電阻，所述的可編程直流電源、充電開關、動力鋰離子電池和取樣電阻形成充電迴路，所述的放電開關、動力鋰離子電池和取樣電阻形成放電迴路。
2.根據權利要求1所述的一種用於動力鋰離子電池化成的節能充電控制電路，其特徵在於，所述的可編程直流電源為5V可編程直流電源。
3.根據權利要求1所述的一種用於動力鋰離子電池化成的節能充電控制電路，其特徵在於，所述的取樣電阻為固定阻值電阻。
4.根據權利要求1所述的一種用於動力鋰離子電池化成的節能充電控制電路，其特徵在於，所述的充電開關和放電開關均為MOSFET管。
專利摘要本實用新型涉及一種用於動力鋰離子電池化成的節能充電控制電路，包括可編程直流電源、充電開關、放電開關、動力鋰離子電池和取樣電阻，所述的動力鋰離子電池的正極分別連接充電開關和放電開關，負極與取樣電阻連接，所述的可編程直流電源分別連接充電開關、放電開關和取樣電阻，所述的可編程直流電源、充電開關、動力鋰離子電池和取樣電阻形成充電迴路，所述的放電開關、動力鋰離子電池和取樣電阻形成放電迴路，所述的可編程直流電源根據取樣電阻的電流控制輸出給動力鋰離子電池的充電電壓。與現有技術相比，本實用新型具有結構簡單、可實現節能等優點。
文檔編號H02J7/00GK202940618SQ20122064227
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者王軼軍, 張志虎 申請人:上海航天有線電廠