(19)中华人民共和国国家知识产权局
| (12)发明专利说明书 | |
| (10)申请公布号 CN 103036290 A (43)申请公布日 2013.04.10 |
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(21)申请号 CN201210534425.1
(22)申请日 2012.12.12
(71)申请人 中国石油大学(华东)
地址 266580 山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号
(72)发明人 赵永瑞 张兴 杨熙 赵莅龙 金纬地
(74)专利代理机构 青岛联信知识产权代理事务所
代理人 王月玲
(51)Int.CI
H02J7/00
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及一种磷酸铁锂电池用24V充电器及其充电方法，充电器包括壳体，壳体内设置在平衡切换电路、检测控制电路和充电电路，检测控制电路包括微控制器和电池电压检测电路，微控制器连接有模拟开关阵列；充电电路包括220V转24V电池充电电路和24V转12V、5V隔离电路，220V转24V电池充电电路为微控制器供电，并输出24V直流电压供给24V转12V、5V隔离电路，为电池组充电；24V转12V、5V隔离电路输出的12V为恒压源为模拟开关阵列、平衡切换电路和微控制器供电，输出的5V为恒流源为电池提供均衡电流。本发明采用隔离电路输出的直流恒流源为电池补电，与补电电池相比，无使用寿命问题，更加安全，环保；且补电电流恒定，并且不受电池电压波动的影响，可随时进行。 | |
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法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种磷酸铁锂电池充电方法，其特征在于：由电池电压检测电路实时检测电池组中各个电池单元的电压，并将检测结构送到微控制器，微控制器对检测结果中的所有电压作比较评判，出其中电压最低的电池单元，微控制器发送信号给模拟开关阵列，控制平衡切换电路，通过平衡切换电路将24V转12V、5V隔离电路中产生的5V恒流源与该电池单元接通，对该电池单元进行补电，当电池电压检测电路检测到该电池单元的电压达到平均电压或最高电池电压范围时，停止补充；依此类推，直到电池组中的各电池电压值达到预定值3.65V，结束电池均衡，若电池电压检测电路再次检测到电池组需要均衡时，微控制器将再次启动平衡切换电路进行补电。
2.一种具有动态均衡功能的磷酸铁锂电池用24V充电器，其特征在于：包括壳体，壳体内设置在平衡切换电路、检测控制电路和充电电路，检测控制电路包括微控制器和电池电压检测电路，微控制器连接有模拟开关阵列，用于控制平衡切换电路工作；充电电路包括220V转24V电池充电电路和24V转12V、5V隔离电路，220V转24V电池充电电路为微控制器供电，并输出24V直流电压供给24V转12V、5V隔离电路，为电池组充电；24V转12V、5V隔离电路中，输出12V为恒压源，用以为模拟开关阵列、平衡切换电路和微控制器供电，输出5V为恒流源，用于为电池提供均衡电流。
3.根据权利要求2所述的具有动态均衡功能的磷酸铁锂电池用24V充电器，其特征在于：所述电池电压检测电路实时检测电池组中的各个电池单元的电压，并将检测结果送到微控制器，微控制器对检测结果中的所有电压作比较评判，出其中电压最低的电池单元，微控制器控制平衡切换电路，通过平衡切换电路将24V转12V、5V隔离电路中产生的5V恒流源与该电池单元接通，对该电池单元进行补电，当电池电压检测电路检测到该电池单元的电压达到平均电压或最高电池电压范围时，停止补充；依此类推，直到电池组中的各电池电压值达到预定值3.65V，结束电池均衡，若电池电压检测电路再次检测到电池组需要均衡时，微控制器将再次启动平衡切换电路进行补电。
<Claim>4.根据权利要求2或3任意一项所述的具有动态均衡功能的磷酸铁锂电池用24V充电器，其特征在于：平衡切换电路中对应每一个电池单元均有两个MOS管与电池电压检测电路相接，每个MOS管均连接有一个二极管。
5.根据权利要求2所述的具有动态均衡功能的磷酸铁锂电池用24V充电器，其特征在于：所述电池组为8个独立电池串联构成。
说 明 书
技术领域
本发明涉及电池充电技术领域，具体地说，涉及一种磷酸铁锂电池充电器及其充电方法。
背景技术
众所周知，充电器是用来给电池充电的一种电子设备，但是由于电池的特性，在实际生产生活中都是多节电池串联工作，当给这种电池组进行充电时，一般的充电器是直接连接电池组的正负极，给电池组充电，没有考虑单节电池的特性状况，长时间用此种充电器对电池组充
电会严重影响到电池的使用寿命，尤其是磷酸铁锂等新型锂离子电池。为此，电池组使用电池管理系统（BMS）进行辅助充电，然而其平衡电流一般在毫安级，当使用充电器充电时无法对电池进行有效的均衡。
专利申请号为201010042753.0的专利申请中公开了一种动力电池平衡充电方法及动力电池平衡电路。该发明专利申请中提供的动力电池平衡充电方法，由电压检测分析比较电路实时检测电池组中各个电池单元的电压，并将检测结果分别送到平衡切换电路和电源管理及保护芯片，平衡切换电路对检测结果中的所有电压作比较评判，出其中电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元（cell），通过切换电路将补电电池与该电池单元接通，对该电池单元进行补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池范围时，停止补充；电压检测分析比较电路将进行再一次的检测，平衡切换电路再确定另一个电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元（cell），并对该电池单元补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充，依次类推，对其它电池单元进行充电。
上述发明专利申请还提供了一种动力电池平衡电路，包括电压检测分析比较电路、平衡切换
电路、内部恒流源电路（LDO）及电源管理及保护芯片，所述电压检测分析比较电路实时检测电池组中的各个电池单元的电压，并将检测结果分别送到平衡切换电路和电源管理及保护芯片；平衡切换电路对检测结果中的所有电压作比较评判，出其中电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元（cell），通过切换电路将补电电池与该电池单元接通，对该电池单元进行补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充；电压检测分析比较电路将进行再一次的检测，平衡切换电路再确定另一个电压低于预定电压值，且该电池单元是电池组中电压最低的电池单元（cell），并对该电池单元补电，当该电池单元的电压达到平均电压或最高电压电池的范围时，停止补充，依次类推，对其它电池单元进行充电；所述的恒流源电路（LDO）为电压检测分析比较电路、平衡切换电路提供电源。
综上所述可知，专利申请号为201010042753.0的专利申请中公开的一种动力电池平衡充电方法及动力电池平衡电路，采用补电电池对充电电池进行补电，虽然可以在充电和放电时进行补电，但是由于补电电池的电量一定，使用一段时间后就不能再进行补电，存在使用寿命短的问题，且容易造成资源浪费，影响环保。
豫公网安备41160202000603
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