專(zhuān)利名稱(chēng):用于多節(jié)串聯(lián)電池充放電系統(tǒng)過(guò)度充/放電保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及了 一種用于多節(jié)串聯(lián)電池充放電系統(tǒng)過(guò)度充/放電保護(hù)電路,特 別涉及一種不受串聯(lián)電池的電池?cái)?shù)量限制,分別檢測(cè)各電池是否異常充/放電的 保護(hù)電路。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的串聯(lián)式充電器l,請(qǐng)參閱圖l所示,其包含一輸出定電流的電源電路11,及與電源電路ll串接的多組串聯(lián)電池接點(diǎn)組12,供導(dǎo)接電池13。由于該 充電器1采用串聯(lián)的設(shè)計(jì),所以充電時(shí),各電池13都接收到來(lái)自電源電路11 所輸出的定電流,并同時(shí)以該定電流進(jìn)行充電,不會(huì)因?yàn)殡姵?3數(shù)量的增加使 充電時(shí)間增加。但是,該充電器l無(wú)法檢測(cè)各電池13過(guò)度充/放電的異常電壓, 導(dǎo)致某一電池13發(fā)生危險(xiǎn)。因此,有些相關(guān)扶術(shù)人員會(huì)在充電器中加裝檢測(cè)器及運(yùn)算放大器,以檢測(cè) 各電池的異常電壓差,而將發(fā)生故障的電池?cái)嚅_(kāi)并發(fā)出警示,以維護(hù)電池安全, 然而,該現(xiàn)有充電器檢測(cè)裝置是以數(shù)字邏輯電路將檢測(cè)器信號(hào)合成后,再輸入 運(yùn)算放大器中作運(yùn)算,以判斷電池是否正常,但是,運(yùn)算放大器僅能運(yùn)算一定 數(shù)量的電池的信號(hào),如增加串聯(lián)電池的數(shù)量,則運(yùn)算放大器無(wú)法執(zhí)行運(yùn)算,造 成串聯(lián)電池的數(shù)量被限制(被固定),非常不方便。發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,本發(fā)明提供了 一種全新用于多節(jié)串聯(lián)電池 充放電系統(tǒng)過(guò)度充/放電保護(hù)電路,不受串聯(lián)電池電池?cái)?shù)量限制,而分別檢測(cè)各 電池是否異常充/放電。
沖艮據(jù)上述目的,本發(fā)明的電J各i殳有由多個(gè)電池串if關(guān)連4矣的電池組,電池組 與一電源供應(yīng)器相連接,使電源供應(yīng)器提供恒流充電源予電池組,各電池分別 并聯(lián)連接一單保護(hù)IC隨時(shí)對(duì)單節(jié)電池進(jìn)行監(jiān)控,各單保護(hù)I C檢測(cè)結(jié)果輸出連接 到一光電耦合器或晶體管,各光電耦合器或晶體管輸出經(jīng)過(guò)電位偏移/運(yùn)算/合成之后,將此信號(hào)輸入到指定的控制電路執(zhí)行單元進(jìn)行警示或切斷電路;使用 時(shí),各單保護(hù)IC可分別檢測(cè)對(duì)應(yīng)電池的電壓值,令當(dāng)其中一電池的電壓值發(fā)生 過(guò)度充/放電異常時(shí),立即發(fā)出異常信號(hào),使光電耦合器或晶體管將此異常信號(hào) 合成為數(shù)字信號(hào),輸入控制電路執(zhí)行單元中,充放電控制電路執(zhí)行單元依據(jù)該 信號(hào)斷開(kāi)多節(jié)串聯(lián)電池的充/放電,同時(shí)發(fā)出警示,以顯示該電池組中有某一顆 電池已經(jīng)過(guò)度充/放電。這樣,不使用運(yùn)算放大器運(yùn)算,故不受串聯(lián)電池的電池 數(shù)量限制(可無(wú)限擴(kuò)充)。
IS 1現(xiàn)有充電電路電路示意圖;圖2:本發(fā)明保護(hù)電路主要電路示意圖;圖3a:本發(fā)明過(guò)度放電信號(hào)輸出電路示意3b:本發(fā)明過(guò)度充電信號(hào)輸出電路示意4:本發(fā)明保護(hù)電路等效電路示意圖。附圖標(biāo)號(hào)充電器l 電源電路ll 電池13 電^各3單保護(hù)IC 31 光電耦合器32提升電阻34電性接點(diǎn)組12 電池E1、 E2、…En 另一光電耦合器3具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例為 一 種"用于多節(jié)串聯(lián)電池充放電系統(tǒng)過(guò)度充/放電保護(hù)電 路",請(qǐng)參閱圖2、圖3a、圖3b所示,本發(fā)明的電路3設(shè)有由多個(gè)電池El、E2、…En
串聯(lián)連接的電池組,電池組與一電源供應(yīng)器(圖中未示)相連接,Y吏電源供應(yīng)器提供恒流(恒定電流)充電源予電池組,各電池E1、 E2、 ...En分別并聯(lián)連接 一單保護(hù)IC31,各單保護(hù)IC31的二個(gè)檢測(cè)輸出端(Dout、 Cout)分別與光電耦 合器32、 33并聯(lián)連接,該光電耦合器32、 33輸出端(A、 B、 A,、 B,經(jīng)過(guò)運(yùn)算合 成后)連接于一充放電控制電路執(zhí)行單元(圖中未示)。使用時(shí),各單保護(hù)IC31分別^企測(cè)對(duì)應(yīng)的電池E1、 E2、 ...En的電壓值,當(dāng)其 中一電池的電壓值發(fā)生異常時(shí),即發(fā)出異常信號(hào),使該光電耦合器32或另一光 電耦合器33將此異常信號(hào)合成為數(shù)字信號(hào),輸入充放電控制電路執(zhí)行單元中,示,以顯示該電池組中有某一顆電池已經(jīng)過(guò)度充/放電。這樣,不使用運(yùn)算放大器運(yùn)算,故不受串聯(lián)電池電池?cái)?shù)量限制(可無(wú)限擴(kuò) 充),并具有電路簡(jiǎn)化、低成本、高性能及高可靠等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)施上,請(qǐng)參閱圖2、圖3a、圖3b所示,所述的光電耦合器32的一個(gè)輸 出端(Al、 A2、、、 An)相連接為Dvout,透過(guò)提升電阻(Pull-Up Resistor) 34 與充放電控制電路執(zhí)行單元的供電電壓相連接;并與充放電控制電路執(zhí)行單元 的執(zhí)行輸入端相連接;該光電耦合器32的另一個(gè)輸出端VG與充放電控制電路執(zhí) 行單元的執(zhí)行器輸入?yún)⒖茧娢稽c(diǎn)相連接,形成一反或邏輯合成電路;而所述的 另一光電耦合器33輸出端(A,l、 A,2、、、 A,n)相連接為Cvout,通過(guò)提升電阻 (Pull-Up Resistor ) 34與充放電控制電路執(zhí)行單元供電電壓相連接;并與充放 電控制電路執(zhí)行單元的另一執(zhí)行輸入端相連接;所述的另一光電耦合器33輸出 端VG與充放電控制電路執(zhí)行單元執(zhí)行器輸入?yún)⒖茧娢稽c(diǎn)相連接,形成一或非門(mén) 邏輯合成電路。當(dāng)其中一電池的放電電壓發(fā)生過(guò)度放電異常時(shí),會(huì)在Dout端輸出一低電位 0。針對(duì)圖2,將導(dǎo)致光電耦合器32的內(nèi)部二極管導(dǎo)通,進(jìn)而導(dǎo)致光電耦合器 32的內(nèi)部晶體管導(dǎo)通。再參考圖3a, Dvout端由高電位1轉(zhuǎn)為低電位0,使充放 電控制執(zhí)行單元得到正確輸入,因此Dvout端輸出為多路輸出的或非門(mén)運(yùn)算輸出。同理,當(dāng)其中一電池的充電電壓值發(fā)生過(guò)度充電異常時(shí),C(Hlt端將會(huì)輸出 低電位0,導(dǎo)致另一光電耦合器33內(nèi)部二極管導(dǎo)通,進(jìn)而導(dǎo)致另一光電耦合器33的內(nèi)部晶體管導(dǎo)通(如圖3b所示)。使Cvout端由高電位1轉(zhuǎn)為低電位0使充 放電控制執(zhí)行單元得到正確輸入,因此Cvout端輸出為多路輸出的或非門(mén)運(yùn)算輸 出;充放電控制電路執(zhí)行單元依據(jù)該信號(hào)斷開(kāi)多節(jié)串聯(lián)電池的充/放電,同時(shí)發(fā) 出警示,以顯示該電池發(fā)生過(guò)度充/放電。請(qǐng)參閱圖4所示,圖4為以晶體管取代光電耦合器實(shí)施例,因每一電池相 應(yīng)電路構(gòu)成完全一樣,故僅對(duì)第一個(gè)電池E1狀態(tài)作說(shuō)明。當(dāng)該電池E1放電/充 電異常時(shí),會(huì)在Dout端/Cout端輸出低電位0。此信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻R限流后,驅(qū)動(dòng)晶 體管Q1/Q2導(dǎo)通,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)晶體管QD/QC導(dǎo)通,從而改變Dvout端/Cvout端電位狀 態(tài)(其中圖4Dvout端/Cvout端輸出,是相關(guān)輸出經(jīng)過(guò)或非門(mén)運(yùn)算后的結(jié)果)。在上述實(shí)施例中,電池E1、 E2、 ...En可為高容量電容器、鋰電池、鎳氫電 池、鉛酸電池、太陽(yáng)能電池;本發(fā)明充放電電路的應(yīng)用領(lǐng)域,包含筆記本計(jì)算 才幾電池組,電池電動(dòng)自行車(chē)電池組,電池電動(dòng)摩4乇車(chē)電池組,電池電動(dòng)工具電 池組,電池電動(dòng)船電池組,電池高爾夫球車(chē)電池組,電池太陽(yáng)能燈具電池組, 及有可能的純電池及電池/傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)電池組,普通汽車(chē)啟動(dòng) 用電池池電池組,和其它多節(jié)電池串if關(guān)電池組充電場(chǎng)合。本發(fā)明的效果在于,不使用運(yùn)算放大器運(yùn)算,故不受串聯(lián)電池的電池?cái)?shù)量 限制(可無(wú)線擴(kuò)充)。以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
包括有一電池組,由多個(gè)電池串4關(guān)連4妻所組成,電池組與 一 電源供應(yīng)器相連接, 使電源供應(yīng)器提供恒定電流充電源予電池組;多個(gè)單保護(hù)ic,分別與各電池并聯(lián)連接,各單保護(hù)IC與光電耦合器并聯(lián)連 接,光電耦合器輸出端連接于一充放電控制電路執(zhí)行單元;各單保護(hù)IC分別檢測(cè)對(duì)應(yīng)電池的電壓值,當(dāng)其中一電池電壓值發(fā)生過(guò)度充 /放電異常時(shí),即發(fā)出異常信號(hào),使該光電耦合器將此異常信號(hào)合成為數(shù)字信號(hào), 輸入控制電路執(zhí)行單元中,充放電控制電路執(zhí)行單元依據(jù)此信號(hào)斷開(kāi)多節(jié)串聯(lián) 電池的充/放電,同時(shí)發(fā)出警示。
2、 如權(quán)利要求1所述的用于多節(jié)串聯(lián)電池充放電系統(tǒng)過(guò)度充/放電保護(hù)電 路,其特征是,所述的光電耦合器組成或非門(mén)邏輯合成電路
3、 一種用于多節(jié)串聯(lián)電池充放電系統(tǒng)過(guò)度充/放電保護(hù)電路,其特征是, 包括有一電池組,由多個(gè)電池串聯(lián)連接所組成,電池組與一電源供應(yīng)器相連接, 使電源供應(yīng)器提供恒定電流充電源予電池組;多個(gè)單保護(hù)IC,分別與各電池并聯(lián)連接,各單保護(hù)IC與晶體管并聯(lián)連接, 該晶體管輸出端連接于 一 充放電控制電路執(zhí)行單元;各單保護(hù)IC分別檢測(cè)對(duì)應(yīng)電池的電壓值,當(dāng)其中一電池電壓值發(fā)生過(guò)度充 /放電異常時(shí),即發(fā)出異常信號(hào),使該晶體管將此異常信號(hào)合成為數(shù)字信號(hào),輸 入控制電路執(zhí)行單元中,充放電控制電路執(zhí)行單元依據(jù)此信號(hào)斷開(kāi)多節(jié)串聯(lián)電 池的充/放電,同時(shí)發(fā)出警示。
4、 如權(quán)利要求3所述的用于多節(jié)串聯(lián)電池充力丈電系統(tǒng)過(guò)度充/放電保護(hù)電路,其特征是,所述的晶體管組成或非門(mén)邏輯合成電路。
全文摘要
一種用于多節(jié)串聯(lián)電池充放電系統(tǒng)過(guò)度充/放電保護(hù)電路,共設(shè)有由多個(gè)電池串聯(lián)連接的電池組,電池組與電源供應(yīng)器相連接,使電源供應(yīng)器提供恒流充電源予電池組,各電池分別并聯(lián)連接一單保護(hù)IC隨時(shí)對(duì)單節(jié)電池進(jìn)行監(jiān)控,各單保護(hù)IC檢測(cè)結(jié)果輸出連接到一光電耦合器或晶體管,各光電耦合器或晶體管輸出經(jīng)過(guò)電位偏移/運(yùn)算/合成之后,將此信號(hào)輸入到指定的控制電路執(zhí)行單元進(jìn)行警示或切斷電路;藉此,各單保護(hù)IC分別檢測(cè)對(duì)應(yīng)電池的電壓值,當(dāng)其中一電池的電壓值發(fā)生過(guò)度充/放電異常時(shí),即發(fā)出異常信號(hào),使光電耦合器或晶體管將此異常信號(hào)合成為警示信號(hào)并輸入控制電路執(zhí)行單元中,充放電控制電路執(zhí)行單元依據(jù)該信號(hào)斷開(kāi)多節(jié)串聯(lián)電池的充/放電,同時(shí)發(fā)出警示。
文檔編號(hào)H02H7/18GK101123364SQ20061011545
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2006年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月10日
發(fā)明者徐登賢, 蔡文坪, 郁宗龍 申請(qǐng)人:東華能源科技股份有限公司