專(zhuān)利名稱(chēng):智能充電均衡分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種智能充電均衡分配器,屬于蓄電池充電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
眾所周知目前的蓄電池充電技術(shù)領(lǐng)域,尤其是鉛酸蓄電池的充電技術(shù)領(lǐng)域,對(duì)于蓄電池的均衡充電和快速充電技術(shù)異常關(guān)注。經(jīng)過(guò)多年的努力和研發(fā),各充電器制造商和相關(guān)研發(fā)單位,成功開(kāi)發(fā)出了各式各樣的均衡充電器和快速充電器,但效果均不理想,通過(guò)市場(chǎng)上用戶(hù)反饋的信息來(lái)看,作為大眾主要消費(fèi)對(duì)象的鉛酸蓄電池其二次利用的效果相當(dāng)悲觀(guān),以至于人們對(duì)于這種古老電池的前景失去了信心;究其原因在于,許多研究者大都以整體充電的策略為基礎(chǔ)進(jìn)行均衡充電器和快速充電器的研發(fā),自然受限于充電器功率體積和單體電池管理方面的種種物理限制。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)蓄電池充電存在的不足,提供一種基于單體循環(huán)充電的思想,可以有效的提升充電效率,也便于充電功率的提升,加快充電速度的智能充電均衡分配器。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是該包括電源接口,均衡主電路,多路分配開(kāi)關(guān)電路,充電接口和微控單元,均衡主電路連接電源接口,并與多路分配開(kāi)關(guān)電路和微控單元相連,多路分配開(kāi)關(guān)電路連接充電接口,并與微控單元相連。微控單元根據(jù)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法,以及從均衡主電路和多路分配開(kāi)關(guān)電路獲得的電壓和電流信號(hào)A/D采樣值,具體控制均衡主電路和多路分配開(kāi)關(guān)電路的工作。所述的均衡主電路,包括電阻R1-R5,電容C1-C6,二極管D1-D5,功率開(kāi)關(guān)管Q0,保險(xiǎn)管Fl,微控單元接口 MCU1-MCU2,外部電源接口 VDD,內(nèi)部電源接口 VCC,電感Ll,光電隔離器件Ul,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2,數(shù)字地DGND和電源地,外部電源接口 VDD根據(jù)實(shí)際充電需要搭配,內(nèi)部電源接口 VCC由外部電源接口 VDD提供,微控單元接口 MCUl用于控制充電電壓輸出端Vch數(shù)值,微控單元接口 MCU2用于實(shí)時(shí)采集充電電壓A/D進(jìn)行微控單元內(nèi)部反饋,微控單元接口 MCUl經(jīng)由光電隔離器件Ul,并通過(guò)連接電阻Rl接數(shù)字地DGND ;微控單元接口 MCU2在電阻R4與R5的連接處進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣,電阻R4和電阻R5并聯(lián)在電容C4的兩端;電阻R4的一端接電源地;電阻R5的一端為充電電壓輸出端Vch ;內(nèi)部電源接口 VCC的一端經(jīng)由光電隔離器件U1,并通過(guò)連接電阻R2接電源地;內(nèi)部電源接口 VCC的另一端接功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的1腳;功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的4腳和5腳懸空,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的1腳和3腳之間并接有電容Cl,C2,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的2腳接電阻R2遠(yuǎn)離電源地的一端,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的6腳和8腳之間接電容C3,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的1腳和8腳之間接二極管D1,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的7腳通過(guò)電阻R3接功率開(kāi)關(guān)管QO的門(mén)極,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的6腳接功率開(kāi)關(guān)管QO的源極;外部電源接口 VDD 一端通過(guò)保險(xiǎn)管Fl接功率開(kāi)關(guān)管QO的漏極,另一端通過(guò)電容C5接電源地;電阻R3的兩端并接有二極管D3和電容C6 ;功率開(kāi)關(guān)管QO的源極和漏極之間再并接二極管D2 ;功率開(kāi)關(guān)管的源極一端通過(guò)二極管D4接電源地,另一端接電感Ll的連接功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片 U2的6腳一側(cè);電感Ll的另一側(cè)通過(guò)二極管D5到達(dá)充電電壓輸出端Vch。所述多路分配開(kāi)關(guān)電路具體路數(shù)由充電對(duì)象的數(shù)量決定,各路分配開(kāi)關(guān)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一致,其中一路包括電阻R6-R12,二極管D6-D9,功率開(kāi)關(guān)管Q1-Q2,微控單元接口 MCU3-MCU5,光電隔離器件U3,U4,功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K+和K-,充電電壓輸出端Vch,功率開(kāi)關(guān)管Ql的源極連接單體蓄電池Bat正極,功率開(kāi)關(guān)管Q2的漏極連接同一單體蓄電池Bat負(fù)極,功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2的源極和漏極之間分別接有二極管D6和D7, 微控單元接口 MCU3接電阻R6-R8并聯(lián)的一端,電阻R6-R8并聯(lián)的另一端接地,微控單元接口 MCU4經(jīng)光電隔離器件U3串接電阻R9后接數(shù)字地DGND ;微控單元接口 MCU5經(jīng)光電隔離器件U4串接電阻Rl 1后接數(shù)字地DGND ;外部電源接口 VDD經(jīng)光電隔離器件U3串接電阻RlO 后接電源地,充電電壓輸出端Vch經(jīng)光電隔離器件U4串接電阻R12后接電源地。
功率開(kāi)關(guān)管Ql的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K+由電阻RlO的遠(yuǎn)電源地端輸出,由外部電源接口 VDD配合光電隔離器件U3和微控單元接口 MCU4提供;功率開(kāi)關(guān)管Q2的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào) K-由電阻R12的遠(yuǎn)電源地端輸出,由充電電壓輸出端Vch配合光電隔離器件U4和微控單元接口 MCU5提供;二極管D8和二極管D9在電路中起到電流隔離的作用,微控單元接口 MCU3 用于采樣充電電流A/D值,充電電流的硬件采樣電路通過(guò)電阻R6-R8的并聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)。工作過(guò)程充電過(guò)程開(kāi)始后,微控單元分時(shí)監(jiān)測(cè)各單體蓄電池的分時(shí)充電輸出電壓和分時(shí)充電電流;當(dāng)微控單元根據(jù)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法確定某特定時(shí)刻為某一單體充電時(shí),則微控單元發(fā)出電平信號(hào)通過(guò)多路分配開(kāi)關(guān)電路分別控制與此單體蓄電池正負(fù)極連接的功率開(kāi)關(guān)管處于導(dǎo)通狀態(tài);同時(shí),微控單元根據(jù)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法發(fā)送電平信號(hào)依次控制其他單體蓄電池的各功率開(kāi)關(guān)管的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)確保其他各單體的功率開(kāi)關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài);與此同時(shí),微控單元通過(guò)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法不斷采樣當(dāng)前充電單體蓄電池的充電電壓A/D值和充電電流A/D值,并根據(jù)采樣值不斷調(diào)整充電模式,直至微控單元判斷當(dāng)前單體蓄電池達(dá)到充電截止條件后,發(fā)出電平信號(hào)控制當(dāng)前連接單體蓄電池正負(fù)極的功率開(kāi)關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài),同時(shí)發(fā)出電平信號(hào)控制下一個(gè)連接充電單體蓄電池正負(fù)極的功率開(kāi)關(guān)管處于導(dǎo)通狀態(tài),其他功率開(kāi)關(guān)管狀態(tài)不變,進(jìn)入當(dāng)前單體蓄電池的充電過(guò)程, 如此循環(huán)直至所有單體蓄電池均滿(mǎn)足充電截止條件,進(jìn)入下一充電循環(huán),直至單體蓄電池的充電過(guò)程結(jié)束。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的智能充電均衡分配器具有的有益效果是首先,采用本實(shí)用新型的充電分配開(kāi)關(guān)電路,將蓄電池組的整體充電模式轉(zhuǎn)變?yōu)閱误w蓄電池的獨(dú)立充電模式,做到了對(duì)單體蓄電池的獨(dú)立管理,真正做到保持蓄電池組充電的均衡性;其次,本實(shí)用新型方便靈活的外部電源接口,可以方便用戶(hù)根據(jù)充電蓄電池組的具體容量,靈活調(diào)整充電功率的大小,且將蓄電池組的整體充電變?yōu)獒槍?duì)單體蓄電池的充電,單體充電電壓要求相對(duì)于整體電池組充電要求低,可以有效的提升充電效率,充電功率約可提升60%以上,加快充電速度,較常規(guī)充電可縮短1-2小時(shí)。
[0012]圖1本實(shí)用新型智能充電均衡分配器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)框圖;圖2本實(shí)用新型均衡主電路原理圖;圖3本實(shí)用新型多路分配開(kāi)關(guān)電路原理圖;圖4本實(shí)用新型智能充電均衡分配器電路原理圖。圖1-4為本實(shí)用新型智能充電均衡分配器的最佳實(shí)施例。其中電阻R1-R21電容C1-C6 二極管D1-D21功率開(kāi)關(guān)管Q0-Q8保險(xiǎn)管Fl微控單元接口 MCU1-MCU5外部電源接口 VDD內(nèi)部電源接口 VCC電感Ll光電隔離器件Ul,U3, U4功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2數(shù)字地DGND單體蓄電池Bat,Batl,Bat2,Bat3,Bat4。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖1-4對(duì)本實(shí)用新型的智能充電均衡分配器做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示為本實(shí)用新型智能充電均衡分配器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)框圖,整個(gè)分配器包括電源接口,均衡主電路,多路分配開(kāi)關(guān)電路,充電接口和微控單元;均衡主電路連接電源接口,并與多路分配開(kāi)關(guān)電路和微控單元相連;多路分配開(kāi)關(guān)電路連接充電接口,并與微控單元相連;微控單元根據(jù)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法,以及從均衡主電路和多路分配開(kāi)關(guān)電路獲得的電壓和電流信號(hào)A/D采樣值,具體控制均衡主電路和多路分配開(kāi)關(guān)電路的工作。如圖2所示為本實(shí)用新型均衡主電路原理圖,圖中外部電源接口 VDD根據(jù)實(shí)際充電需要搭配,一般要求單體蓄電池充電需24V以上,內(nèi)部電源接口 VCC由外部電源接口 VDD 提供,一般要求輸出12 16V,外部電源的功率由實(shí)際單體蓄電池充電電流決定;微控單元接口 MCUl用于調(diào)節(jié)輸出脈寬,從而達(dá)到控制充電電壓輸出端Vch數(shù)值的目的,微控單元接口 MCU2用于實(shí)時(shí)采集充電電壓A/D進(jìn)行微控單元內(nèi)部反饋,達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電電壓目的;其中微控單元接口 MCUl經(jīng)由光電隔離器件Ul,并通過(guò)連接電阻Rl接數(shù)字地DGND ;微控單元接口 MCU2在電阻R4與R5的連接處進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣,電阻R4和電阻R5 并聯(lián)在電容C4的兩端;電阻R4遠(yuǎn)離微控單元接口 MCU2的一端接電源地;電阻R5遠(yuǎn)離微控單元接口 MCU2的一端為充電電壓輸出端Vch ;內(nèi)部電源接口 VCC的一端經(jīng)由光電隔離器件Ul,并通過(guò)連接電阻R2接電源地;內(nèi)部電源接口 VCC的另一端接功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的1腳;功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的4 腳和5腳懸空,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的1腳和3腳之間并接有電容Cl,C2,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的2腳接電阻R2遠(yuǎn)離電源地的一端,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的6腳和8腳之間接電容C3,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的1腳和8腳之間接二極管D1,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片 U2的7腳通過(guò)電阻R3接功率開(kāi)關(guān)管QO的門(mén)極,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的6腳接功率開(kāi)關(guān)管QO的源極;外部電源接口 VDD —端通過(guò)保險(xiǎn)管Fl接功率開(kāi)關(guān)管QO的漏極,另一端通過(guò)電容C5接電源地;電阻R3的兩端并接有二極管D3和電容C6 ;功率開(kāi)關(guān)管QO的源極和漏極之間再并接二極管D2加強(qiáng)保護(hù);功率開(kāi)關(guān)管的源極一端通過(guò)二極管D4接電源地,另一端接電感Ll的連接功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的6腳一側(cè);電感Ll的另一側(cè)通 過(guò)二極管D5到達(dá)充電電壓輸出端Vch ;微控單元根據(jù)微控單元接口 MCU2反饋的充電電壓輸出端Vch反饋的A/D信號(hào)值, 通過(guò)內(nèi)部的邏輯算法,實(shí)時(shí)調(diào)整脈寬輸出,并通過(guò)微控單元接口 MCUl具體控制均衡主電路的整體工作狀態(tài)。如圖3所示為本實(shí)用新型多路分配開(kāi)關(guān)電路具體路數(shù)由充電對(duì)象的數(shù)量決定, 各路分配開(kāi)關(guān)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一致,其中一路包括電阻R6-R12,二極管D6-D9,功率開(kāi)關(guān)管 Q1-Q2,微控單元接口 MCU3-MCU5,光電隔離器件U3,U4,功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K+和K-,充電電壓輸出端Vch,功率開(kāi)關(guān)管Ql的源極連接單體蓄電池Bat正極,功率開(kāi)關(guān)管Q2的漏極連接同一單體蓄電池Bat負(fù)極,構(gòu)成正負(fù)極控制模式下的單體蓄電池充電分配開(kāi)關(guān)組合模式;功率開(kāi)關(guān)管Ql的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K+,由外部電源接口 VDD配合光電隔離器件 U3和微控單元接口 MCU4提供;功率開(kāi)關(guān)管Q2的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K-,由充電電壓輸出端Vch 配合光電隔離器件U4和微控單元接口 MCU5提供;功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2的源極和漏極之間, 分別接有二極管D6和D7加強(qiáng)功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2自身的保護(hù),確保其工作的可靠性;二極管D8和二極管D9在電路中起到電流隔離的作用,防止功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2的反向電流破壞,增強(qiáng)其工作穩(wěn)定性;微控單元接口 MCU3用于采樣充電電流A/D值,微控單元據(jù)此進(jìn)行充電方式的調(diào)整;充電電流的硬件采樣電路通過(guò)電阻R6,R7和R8的并聯(lián)方式實(shí)現(xiàn);微控單元接口 MCU4經(jīng)由光電隔離器件U3串接電阻R9而接入數(shù)字地DGND ;微控單元接口 MCU5經(jīng)由光電隔離器件U4串接電阻Rll而接入數(shù)字地DGND ;外部電源接口 VDD經(jīng)由光電隔離器件 U3串接電阻RlO而接入電源地,功率開(kāi)關(guān)管Ql的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K+由電阻RlO的遠(yuǎn)電源地端輸出;充電電壓輸出端Vch經(jīng)由光電隔離器件U4串接電阻R12而接入電源地,功率開(kāi)關(guān)管Q2的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K-由電阻R12的遠(yuǎn)電源地端輸出;此電路的設(shè)計(jì)最大程度保證功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2工作的可靠性和穩(wěn)定性。如圖4所示為本實(shí)用新型智能充電均衡分配器電路原理圖,圖中以四節(jié)單體電池為例給出了大致的電路連接示意圖,以下結(jié)合圖4詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型智能充電均衡分配器工作過(guò)程。外部電源接口 VDD設(shè)為24V,輸出電流最大10A,經(jīng)測(cè)試充電電壓輸出端Vch的值可控范圍為0 17V,充電可控輸出電流范圍為0 IOA ;充電過(guò)程開(kāi)始后,微控單元通過(guò)微控單元接口 MCU2和M⑶3分時(shí)監(jiān)測(cè)單體蓄電池Bat,Bat2, Bat3和Bat4的分時(shí)充電輸出電壓和分時(shí)充電電流;以充電對(duì)象單體蓄電池Bat為例,當(dāng)微控單元根據(jù)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法確定某特定時(shí)刻為其充電時(shí),則微控單元發(fā)出電平信號(hào)至微控單元接口 MCU4和MCU5, 并通過(guò)圖2所示的電路連接分別控制功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K+和K-,確保功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2處于導(dǎo)通狀態(tài);與此同時(shí),微控單元根據(jù)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法發(fā)送電平信號(hào)依次控制功率開(kāi)關(guān)管Q3-Q8的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K2+,K2-,K3+,K3-,K4+,K4-來(lái)確保功率開(kāi)關(guān)管Q3-Q8處于關(guān)斷狀態(tài),此時(shí)即開(kāi)始對(duì)單體蓄電池Bat進(jìn)行充電;充電過(guò)程中,微控單元通過(guò)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法不斷采樣微控單元接口 MCU2和MCU3獲得的充電電壓A/D值和充電電流A/D值,并根據(jù)采樣值不斷調(diào)整充電模式;當(dāng)微控單元根據(jù)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法,確定單體蓄電池Bat達(dá)到充電截止條件時(shí),其發(fā)出電平信號(hào)至微控單元接口 MCU4和 MCU5,從而控制功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K+和K-,使功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2處于關(guān)斷狀態(tài),與此同時(shí)微控單元發(fā)出電平信號(hào)控制功率開(kāi)關(guān)管Q3和Q4的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K2+ 和K2-,使功率開(kāi)關(guān)管Q3和Q4處于開(kāi)通狀態(tài),此時(shí)即開(kāi)始對(duì)單體蓄電池Bat2進(jìn)行充電,充電過(guò)程中,微控單元通過(guò)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法不斷采樣單體蓄電池Bat2的充電電壓A/ D值和充電電流A/D值,并根據(jù)采樣值不斷調(diào)整充電模式;當(dāng)微控單元根據(jù)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法,確定單體蓄電池Bat2達(dá)到充電截止條件時(shí),其發(fā)出電平信號(hào)控制功率開(kāi)關(guān)管Q3和 Q4的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K2+和K2-,使功率開(kāi)關(guān)管Q3和Q4處于關(guān)斷狀態(tài),與此同時(shí)微控單元發(fā)出電平信號(hào)控制功率開(kāi)關(guān)管Q5和Q6的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K3+和K3-,使功率開(kāi)關(guān)管Q5和Q6處于開(kāi)通狀態(tài),此時(shí)即開(kāi)始對(duì)單體蓄電池Bat3進(jìn)行充電,充電過(guò)程中,微控單元通過(guò)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法不斷采樣單體蓄電池Bat3的充電電壓A/D值和充電電流A/D值,并根據(jù)采樣值不斷調(diào)整充電模式;當(dāng)微控單元根據(jù)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法,確定單體蓄電池Bat3達(dá)到充電截止條件時(shí),其發(fā)出電平信號(hào)控制功率開(kāi)關(guān)管Q5和Q6的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K3+和K3-, 使功率開(kāi)關(guān)管Q5和Q6處于關(guān)斷狀態(tài),與此同時(shí)微控單元發(fā)出電平信號(hào)控制功率開(kāi)關(guān)管Q7 和Q8的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K4+和K4-,使功率開(kāi)關(guān)管Q7和Q8處于開(kāi)通狀態(tài),此時(shí)即開(kāi)始對(duì)單體蓄電池Bat4進(jìn)行充電,充電過(guò)程中,微控單元通過(guò)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法不斷采樣單體蓄電池Bat4的充電電壓A/D值和充電電流A/D值,并根據(jù)采樣值不斷調(diào)整充電模式;當(dāng)微控單元根據(jù)其內(nèi)嵌的充電邏輯算法,確定單體蓄電池Bat4達(dá)到充電截止條件時(shí),其發(fā)出電平信號(hào)控制功率開(kāi)關(guān)管Q7和Q8的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K4+和K4-,使功率開(kāi)關(guān)管Q7和Q8處于關(guān)斷狀態(tài),第一次充電循環(huán)結(jié)束,微控單元根據(jù)內(nèi)嵌的充電邏輯算法進(jìn)入第二次充電循環(huán)過(guò)程, 具體分配開(kāi)關(guān)電路充電控制過(guò)程與上述過(guò)程完全相同,直至根據(jù)微控單元內(nèi)嵌的充電邏輯算法確定各單體蓄電池充電完全,充電過(guò)程結(jié)束;整個(gè)充電過(guò)程確保單體蓄電池充電時(shí),其他單體蓄電池的分配開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。
以上所述,僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并非是對(duì)本實(shí)用新型作其它形式的限制,任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型,仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種智能充電均衡分配器,其特征在于包括電源接口,均衡主電路,多路分配開(kāi)關(guān)電路,充電接口和微控單元,均衡主電路連接電源接口,并與多路分配開(kāi)關(guān)電路和微控單元相連,多路分配開(kāi)關(guān)電路連接充電接口,并與微控單元相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能充電均衡分配器,其特征在于所述的均衡主電路包括電阻R1-R5,電容C1-C6,二極管D1-D5,功率開(kāi)關(guān)管Q0,保險(xiǎn)管F1,微控單元接口 MCU1-MCU2,外部電源接口 VDD,內(nèi)部電源接口 VCC,電感Li,光電隔離器件Ul,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2,微控單元接口 MCUl經(jīng)光電隔離器件Ul和電阻Rl接數(shù)字地DGND ;電阻R4和電阻R5并聯(lián)在電容C4的兩端;電阻R4的一端接電源地;內(nèi)部電源接口 VCC的一端經(jīng)光電隔離器件Ul和電阻R2接電源地;內(nèi)部電源接口 VCC的另一端接功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的1 腳;功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的4腳和5腳懸空,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的1腳和3腳之間并接有電容Cl和電容C2,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的2腳接電阻R2的一端,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的6腳和8腳之間接電容C3,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的1腳和8腳之間接二極管D1,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的7腳通過(guò)電阻R3接功率開(kāi)關(guān)管QO的門(mén)極,功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的6腳接功率開(kāi)關(guān)管QO的源極;外部電源接口 VDD —端通過(guò)保險(xiǎn)管Fl接功率開(kāi)關(guān)管QO的漏極,保險(xiǎn)管Fl的另一端通過(guò)電容C5接電源地;電阻R3的兩端并接有二極管D3 和電容C6 ;功率開(kāi)關(guān)管QO的源極和漏極之間并接二極管D2 ;功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的源極一端通過(guò)二極管D4接電源地,電感Ll的一端連接功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)芯片U2的6腳;電感 Ll的另一端通過(guò)二極管D5接充電電壓輸出端Vch。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能充電均衡分配器,其特征在于所述多路分配開(kāi)關(guān)電路, 其中一路包括電阻R6-R12,二極管D6-D9,功率開(kāi)關(guān)管Q1-Q2,微控單元接口 MCU3-MCU5,光電隔離器件U3,U4,功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)K+和K_,充電電壓輸出端Vch,功率開(kāi)關(guān)管Ql的源極連接單體蓄電池Bat正極,功率開(kāi)關(guān)管Q2的漏極連接同一單體蓄電池 Bat負(fù)極,功率開(kāi)關(guān)管Ql和Q2的源極和漏極之間分別接有二極管D6和D7,微控單元接口 MCU3接電阻R6-R8并聯(lián)的一端,電阻R6-R8并聯(lián)的另一端接地,微控單元接口 MCU4經(jīng)光電隔離器件U3串接電阻R9后接數(shù)字地DGND ;微控單元接口 MCU5經(jīng)光電隔離器件U4串接電阻Rll后接數(shù)字地DGND ;外部電源接口 VDD經(jīng)光電隔離器件U3串接電阻RlO后接電源地, 充電電壓輸出端Vch經(jīng)光電隔離器件U4串接電阻R12后接電源地。
專(zhuān)利摘要一種智能充電均衡分配器,屬于蓄電池充電技術(shù)領(lǐng)域。包括電源接口,均衡主電路,多路分配開(kāi)關(guān)電路,充電接口和微控單元,均衡主電路連接電源接口,并與多路分配開(kāi)關(guān)電路和微控單元相連,多路分配開(kāi)關(guān)電路連接充電接口,并與微控單元相連。采用本實(shí)用新型的充電分配開(kāi)關(guān)電路,將蓄電池組的整體充電模式轉(zhuǎn)變?yōu)閱误w蓄電池的獨(dú)立充電模式,做到了對(duì)單體蓄電池的獨(dú)立管理,真正做到保持蓄電池組充電的均衡性;本實(shí)用新型方便靈活的外部電源接口,可以方便用戶(hù)根據(jù)充電蓄電池組的具體容量,靈活調(diào)整充電功率的大小,且將蓄電池組的整體充電變?yōu)獒槍?duì)單體蓄電池的充電,可以有效的提升充電效率,加快充電速度。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201975820SQ20112005646
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月5日
發(fā)明者劉東林, 姜振華, 李為, 高小群, 高述轅 申請(qǐng)人:山東申普交通科技有限公司