動力電池跟蹤反饋充電控制系統的製作方法

2023-11-04 19:20:53

本發明涉及充電器的放電功能電路，尤其涉及一種帶放電功能的動力電池的充電器。

背景技術：

在使用動力充電電池時，一般需要將若干節電池串聯起來組成電池組，使其輸出所需要的足夠大的電壓。目前市場上已存在多種對動力充電電池進行充電的充電器，但這些充電器都沒有放電功能，且在放電過程中不能確保電池組以恆定電流進行放電，這樣很容易使電池組出現過放而導致其極板鈍化、容量衰減的現象，很難保證電池組的安全性和有效壽命，目前動力電池的充電器在放電功能這一環節還存在很大的缺陷。

技術實現要素：

針對上述現有技術中的問題，本發明的目的在於提供一種更好的解決動力電池放電時如何保證電池組能以一個特定的恆定電流值進行放電，使動力電池不會出現過放失效的方案。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種帶放電功能的動力電池的充電器，包括充電電路模塊，用於對由多節單體電池串聯而成的電池組進行充電；放電功能模塊，其用於對電池組進行放電，所述的放電功能模塊包括：

基準電路模塊，用於給控制電路模塊提供某個特定的電壓值，此電壓值可通過調節電路參數來完成；

反饋電路模塊，通過對放電電路模塊中的電流進行取樣，來給控制電路模塊提供一個反饋信號；

控制電路模塊，根據反饋電路模塊中的反饋信號和基準電路提供的基準電壓值來發出控制信號，使放電電路模塊保持正常穩定的工作；

放電電路模塊，受控於控制電路模塊，實現對電池組以恆定的電流進行放電。

作為本發明專利優選實施例，所述控制電路模塊由比較器和場效應管構成，場效應管的源極通過取樣電阻與電池組的一極相接，場效應管的漏極通過大功率電阻與開關模塊（1）腳相接；場效應管的柵極通過一個電阻與比較器輸出端相連，該比較器的反相端接收反饋電路模塊輸入的一個反饋電壓值，根據反饋電壓值和基準模塊給於的基準電壓值共同作用後輸出一個控制信號來控制場效應管通斷，從而控制放電電路模塊，達到恆流控制作用。

作為本發明專利另一優選實施例，所述電池組的一端和開關模塊一端相連，開關模塊另一端與一個大功率電阻相連，大功率電阻再與場效應管的漏極相接，其源極和取樣電阻相接，取樣電阻的另一端和電池組的另一端相連。當接收到控制電路模塊輸出的控制信號時，放電電路模塊開始對電池組通過大功率電阻進行放電，其放電電流由控制電路模塊控制，避免電池組因過放失效。

由於本發明利用動力電池充電器具有放電功能，使得電池不會出現過放失效，從而極大地增強電池的安全性和有效壽命。

附圖說明

附圖1為本發明一種帶放電功能的動力電池充電器的結構圖；

附圖2為本發明一種帶放電功能的動力電池充電器電路圖。

具體實施方式

參考圖1，本發明是一種帶有放電功能的動力電池充電器，其用於對由多節單體電池串聯而成的電池組實現放電功能，其包括：

充電電路模塊1，用於對由多節單體電池串聯而成的電池組進行充電；

放電功能模塊2，放電功能模塊2還包括：基準電路模塊2-1，用於給定控制電路模塊2-3提供某個特定的工作電壓值，此電壓值可通過調節電路參數完成，從而使控制電路正常工作提供前提條件；

反饋電路模塊2-2，通過取樣電阻對放電電路模塊2-4中的電流進行取樣採集，傳送給控制電路模塊2-33中比較器的反相端一個電壓信號；

控制電路模塊2-33，由比較器和場效應管構成，場效應管的源極通過取樣電阻與電池組的一極相接，場效應管的漏極通過大功率電阻與開關的一腳相接；場效應管的柵極通過一個電阻與比較器輸出端相連，該比較器的反相端接收反饋電路模塊2-2輸入的一個反饋電壓值，根據反饋電壓值和基準模塊給於的基準電壓值共同作用後輸出一個控制信號來控制場效應管通斷，從而控制放電電路模塊2-4，達到恆流控制作用。

放電電路模塊2-4，電池組的一端和開關一端相連，開關另一端與一個大功率電阻相連，大功率電阻再與場效應管的漏極相接，其源極和取樣電阻相接，取樣電阻的另一端和電池組的另一端相連。當接收到控制電路模塊2-3輸出的控制信號時，放電電路模塊2-4開始對電池組通過大功率電阻進行放電，放電電流由控制電路模塊2-3控制，避免電池組因過放失效。

本發明的特點在於充電器的放電功能，可以實現以某個特定的恆定電流進行放電。利用比較器來控制場效應管的低導通電阻特性作為恆流開關器件，通過大功率電阻來實現對電池組恆流放電。

參考圖2，詳細說明本發明的一種動力電池跟蹤反饋充電控制系統工作過程。連接件J1的（1）、（2）兩腳接充電電路模塊1。連接件J2的（1）腳V+接電池組的正極，（2）腳接電池組的負極。開關中的開關S1拔至S1的（2）腳時，連接件J1和J2連通，充電電路模塊1給電池組1充電；開關中的開關S1拔至S1的（1）腳時，連接件J2和放電功能模塊2連通，電池組1通過放電功能模塊2中大功率電阻R7進行放電。在此放電過程中，直流電壓VCC通過電容C5接地，並接至控制功能模塊2-3中比較器U1A的電源輸入腳。VCC又串聯電阻R1後接至穩壓器U2的（1）、（3）兩腳。穩壓器U2的（2）腳接地。電容C1、C2均並聯在穩壓器U2的（1）、（2）腳。穩壓器U2的（1）腳輸出一個參考電壓，該電壓經電阻R2和可變電阻VR1分壓後經串聯電阻R3接至控制功能模塊2-3中比較器U1A的同相端，提供一個基準電壓。反饋電路模塊2-2通過電阻R5檢測放電電流大小，經串聯電阻R4接至控制電路模塊2-3中比較器U1A的反相端。控制電路模塊2-3中比較器U1A的輸出端接場效應管Q1的柵極，當放電電流較大時，通過檢測電阻R5反饋給比較器U1A反相端的電壓就高於其同相端的基準電壓值，比較器U1A就輸出低電平，使場效應管漏極和源極不導通，阻斷了放電電路的電流；當放電電流較小時，通過檢測電阻R5反饋給比較器U1A反相端的電壓就低於其同相端的基準電壓值，比較器U1A輸出高電平，驅動場效應管Q1的柵極，使場效應管漏極和源極導通，如此，放電電流過大，場效應管Q1關斷；放電電流過小，場效應管Q1導通，穩定了電池組-的放電電流大小，起到了恆流控制作用，避免了電池組的過放失效。調節基準電路模塊2-2中可變電阻VR1的阻值，就可以改變控制電路模塊2-3中比較器U1A同相端的基準電壓值，進而改變放電電流的恆流值，實現電池組在不同電流情況下均能進行恆流放電的功能。

本發明一種動力電池跟蹤反饋充電控制系統的目的是為了提供一種更好的解決動力電池在放電的時候如何保證電池組能以一個特定的恆定電流值進行放電，而電池組不會出現過放失效的方案，從而極大地增強電池的安全性和有效壽命。

以上所述的本發明實施方式，並不構成對本發明保護範圍的限定。任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護範圍之內。