專利名稱：動(dòng)力鋰離子電池的均衡充電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充電電池的保護(hù)電路，尤其涉及一種用于動(dòng)力鋰離子電池的均衡充電電路。
背景技術(shù)：
鋰離子電池沒有記憶效應(yīng)，所以是理想的充電電池。其作為動(dòng)力電池使用時(shí)，例如用其作為電動(dòng)自行車的驅(qū)動(dòng)電池使用時(shí)，往往需要將7～13節(jié)鋰離子電池串聯(lián)使用，以達(dá)到電動(dòng)機(jī)所需要的電壓。由于鋰離子電池各單體在性能指標(biāo)上不可能完全一致，在使用過程中由于各單體間的容量、自放電等的差異，日積月累，在使用一段時(shí)間后，電池組的荷電保持能力明顯降低，影響了鋰離子電池在更大范圍內(nèi)的推廣應(yīng)用。因此，多節(jié)電池串聯(lián)使用時(shí)，其性能的好壞不僅取決于電池單體質(zhì)量的好壞，更重要的取決于其整體質(zhì)量的高低。遺憾的是，在公知技術(shù)中，沒有找到針對(duì)四節(jié)以上的鋰離子電池組成的電池組使用的保護(hù)電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種動(dòng)力鋰離子電池的均衡充電電路，以解決在多節(jié)鋰離子電池串聯(lián)充電時(shí)，由于各電池單體間的性能差異而影響電池單元的荷電保持能力，降低電池組整體性能的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是動(dòng)力鋰離子電池的均衡充電電路，包括由一對(duì)輸入輸出端口和連接于所述一對(duì)輸入輸出端口之間的電池單元組成的主電路，所述電池單元是由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成的電池組；所述每一節(jié)電池的正負(fù)極兩端連接一個(gè)可將所述一節(jié)電池的電壓與設(shè)定的單節(jié)電池的額定電壓進(jìn)行比較并輸出比較結(jié)果的電壓檢測(cè)部，所述每一節(jié)電池的正負(fù)極兩端還連接一個(gè)自放電支路，所述每一個(gè)自放電支路包括一個(gè)阻抗元件和一個(gè)可根據(jù)相應(yīng)的電壓檢測(cè)部的比較結(jié)果控制所述自放電支路通/斷的自放電控制開關(guān)。
采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是由于所述電池單元是由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成的電池組，所述每一節(jié)電池的正負(fù)極之間設(shè)有一個(gè)可將該節(jié)電池的電壓與設(shè)定電壓進(jìn)行比較并輸出比較結(jié)果的電壓檢測(cè)部，所述每一節(jié)電池的正負(fù)極之間還設(shè)有一個(gè)自放電支路，所述每一個(gè)自放電支路包括一個(gè)阻抗元件和一個(gè)可根據(jù)相應(yīng)的電壓檢測(cè)部的比較結(jié)果控制所述自放電支路通/斷的自放電控制開關(guān)，所以，在對(duì)電池單元的充電過程中，如果某一節(jié)電池的實(shí)際電壓高于設(shè)定的單節(jié)電池的額定電壓時(shí)，與其相應(yīng)的電壓檢測(cè)部就會(huì)發(fā)出高電平，使自放電控制開關(guān)連通，使該節(jié)電池在充電的同時(shí)通過自放電支路進(jìn)行自我放電，從而降低了該節(jié)電池的充電電流；充電結(jié)束后，所有高于設(shè)定的額定電壓的電池還會(huì)通過相應(yīng)的自放電支路繼續(xù)自我放電，直至降至設(shè)定的額定電壓，此時(shí)，電壓檢測(cè)部將發(fā)出低電平，自放電控制開關(guān)斷開自放電支路，自我放電停止。通過自我放電，充電后電池組的各個(gè)電池單體的電壓基本保持一致，消除了因各電池單體間的性能差異對(duì)電池單元的荷電保持能力的影響。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
附圖是本發(fā)明實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
動(dòng)力鋰離子電池的均衡充電電路，如附圖所示，電池單元101是由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成的電池組，正極端子102、負(fù)極端子103和連接在正極端子102和負(fù)極端子103之間的電池單元101組成主電路。正極端子102和負(fù)極端子103作為輸入輸出端口使用，充電時(shí)，其分別與充電器的正極和負(fù)極連接，放電時(shí)，其分別與負(fù)載連接。所述每一節(jié)電池的正負(fù)極兩端連接一個(gè)可將所述一節(jié)電池的電壓與設(shè)定的單節(jié)電池的額定電壓進(jìn)行比較并輸出比較結(jié)果的電壓檢測(cè)部31，所述電壓檢測(cè)部31由差動(dòng)電路構(gòu)成。所述每一節(jié)電池的正負(fù)極兩端還連接一個(gè)自放電支路，所述每一個(gè)自放電支路包括一個(gè)阻抗元件33和一個(gè)可根據(jù)相應(yīng)的電壓檢測(cè)部31的比較結(jié)果控制所述自放電支路通/斷的自放電控制開關(guān)32，所述自放電控制開關(guān)32由MOSFET管構(gòu)成，所述電壓檢測(cè)部31的輸出端與MOSFET管的柵極連接。
在對(duì)電池單元101的充電過程中，如果某一節(jié)電池的實(shí)際電壓高于設(shè)定的單節(jié)電池的額定電壓時(shí)，與其相應(yīng)的電壓檢測(cè)部31就會(huì)發(fā)出高電平，使自放電控制開關(guān)32連通，使該節(jié)電池在充電的同時(shí)通過自放電支路進(jìn)行自我放電，從而降低了該節(jié)電池的充電電流；充電結(jié)束后，所有高于設(shè)定的額定電壓的電池還會(huì)通過相應(yīng)的自放電支路繼續(xù)自我放電，直至降至設(shè)定的額定電壓，此時(shí)，電壓檢測(cè)部31將發(fā)出低電平，自放電控制開關(guān)32斷開自放電支路，自我放電停止。通過自我放電，充電后電池組的各個(gè)電池單體的電壓基本保持一致，消除了因各電池單體間的性能差異對(duì)電池單元的荷電保持能力的影響，提升了電池組的整體性能。在自我放電過程中，阻抗元件33會(huì)產(chǎn)生熱量，說明自放電支路正在工作。
自放電控制開關(guān)32也可以采用其它的實(shí)施方式，例如自放電控制開關(guān)32也可以采用三極管等其它電控開關(guān)元件，只要其可以根據(jù)一個(gè)高電平和一個(gè)低電平就可以分別處于連通和斷開兩種狀態(tài)即可。
本發(fā)明特別適合由四節(jié)以上鋰離子電池串聯(lián)而成的動(dòng)力電池使用。
權(quán)利要求
1.動(dòng)力鋰離子電池的均衡充電電路，包括由一對(duì)輸入輸出端口和連接于所述一對(duì)輸入輸出端口之間的電池單元(101)組成的主電路，其特征在于所述電池單元(101)是由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成的電池組；所述每一節(jié)電池的正負(fù)極兩端連接一個(gè)可將所述一節(jié)電池的電壓與設(shè)定的單節(jié)電池的額定電壓進(jìn)行比較并輸出比較結(jié)果的電壓檢測(cè)部(31)，所述每一節(jié)電池的正負(fù)極兩端還連接一個(gè)自放電支路，所述每一個(gè)自放電支路包括一個(gè)阻抗元件(33)和一個(gè)可根據(jù)相應(yīng)的電壓檢測(cè)部(31)的比較結(jié)果控制所述自放電支路通/斷的自放電控制開關(guān)(32)。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鋰離子電池的均衡充電電路，其特征在于所述電壓檢測(cè)部(31)由差動(dòng)電路構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)力鋰離子電池的均衡充電電路，其特征在于所述自放電控制開關(guān)(32)由MOSFET管構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動(dòng)力鋰離子電池的均衡充電電路，其主要技術(shù)方案是，在由多節(jié)鋰離子充電電池串聯(lián)而成的電池組中，其每一節(jié)電池的正負(fù)極兩端連接一個(gè)可將所述一節(jié)電池的電壓與設(shè)定的單節(jié)電池的額定電壓進(jìn)行比較并輸出比較結(jié)果的電壓檢測(cè)部，所述每一節(jié)電池的正負(fù)極兩端還連接一個(gè)自放電支路，所述每一個(gè)自放電支路包括一個(gè)阻抗元件和一個(gè)可根據(jù)相應(yīng)的電壓檢測(cè)部的比較結(jié)果控制所述自放電支路通/斷的自放電控制開關(guān)。充電時(shí)，該均衡充電電路可以使電池單元各個(gè)電池單體間電壓基本保持一致，消除了因各電池單體間的性能差異對(duì)電池單元的荷電保持能力的影響，提升了電池組的整體性能，特別適合由四節(jié)以上鋰離子電池串聯(lián)而成的動(dòng)力電池使用。
文檔編號(hào)H02J7/00GK1858958SQ20061004462
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者劉振華, 徐建華, 王建武, 高玉光 申請(qǐng)人:濰坊光華電池有限公司