鋰電池充放電保護裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋰電池充放電保護裝置，具有自動均衡功能。它由至少兩個單體鋰電池充放電保護裝置并聯(lián)組成；所述單體鋰電池充放電保護裝置包括兩個H橋和一個脈沖變壓器，每個H橋均包括有4個MOS管，兩個H橋的MOS管相同；第一H橋引出端接至脈沖變壓器的原邊兩端，另一端接至鋰電池的正負極上；第二H橋引出端接至直流母排的正負極上，另一端接至脈沖變壓器的副邊兩端；所有單體鋰電池充放電保護裝置共有一個直流母排的正負極；所有第二H橋引出兩端或共有直流母排的正負極之間接一個電容。本發(fā)明優(yōu)點是：具有自動均衡功能，保證鋰電池組的電壓在充放電過程中保持一致，并能量在鋰電池組內(nèi)流動不外溢，保證能量的最大利用，提高鋰電池組的使用壽命。
【專利說明】鋰電池充放電保護裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰電池充放電保護裝置，它由多個單體的鋰電池充放電保護裝置并聯(lián)而成，是具有自動均衡功能的鋰電池充放電保護裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的鋰電池充電裝置在正常充電過程中，由于鋰電池參數(shù)的分布性，施加于鋰電池的正負極兩端的電壓可能會高于鋰電池所能承受的電壓，導(dǎo)致過電壓的產(chǎn)生。為避免過電壓對鋰電池所帶來的損害，現(xiàn)有技術(shù)多為采用在充電電路附加旁路電阻的方法分解過電壓。通過旁路電流用電阻消耗的原理，以保證在充電過程中鋰電池不至于過壓，此舉導(dǎo)致了能量被憑空消耗而未產(chǎn)生任何效益。同時，鋰電池充電裝置在放電過程中沒有相應(yīng)的均衡電路，容易導(dǎo)致鋰電池過壓。放電過程處于不可控狀態(tài)，對鋰電池的壽命會帶來不可估量的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種具有自動均衡功能的鋰電池充放電保護裝置，保證鋰電池組的電壓在充電和放電過程中保持一致，并且能量在鋰電池組內(nèi)流動不外溢，保證了能量的最大利用。提高鋰電池組的使用壽命。
[0004]本發(fā)明鋰電池充放電保護裝置技術(shù)方案是:
一種鋰電池充放電保護裝置，它由至少兩個單體鋰電池充放電保護裝置并聯(lián)組成；所述單體鋰電池充放電保護裝置包括:
兩個H橋和一個脈沖變壓器，每個H橋均包括有4個MOS管，兩個H橋的MOS管相同；該兩個H橋中，第一 H橋引出端接至脈沖變壓器的原邊兩端，另一端接至鋰電池的正負極上；第二 H橋引出端接至直流母排的正負極上，另一端接至脈沖變壓器的副邊兩端；
所述鋰電池充放電保護裝置中的所有單體鋰電池充放電保護裝置共有一個直流母排的正負極；所有第二 H橋引出兩端的正負極之間或者是共有的直流母排的正負極之間接一個電容。
[0005]進一步的技術(shù)方案是:
所述的鋰電池充放電保護裝置，其MOS管與一個定時器連接，用于通過定時器發(fā)出PWM波形，使MOS管按照固定的時間開通與關(guān)斷；所述定時器是一個具有定時電路的定時器。
[0006]所述的鋰電池充放電保護裝置，其MOS管內(nèi)反并聯(lián)有一個二極管。
[0007]所述的鋰電池充放電保護裝置，其第一 H橋和第二 H橋組成一個同步整流裝置。
[0008]所述的鋰電池充放電保護裝置，其第二 H橋引出兩端的正負極之間所接的電容或者是共有的直流母排的正負極之間所接的電容為蓄能電容。
[0009]所述的鋰電池充放電保護裝置，其第一 H橋引出兩端的正負極之間接一個電容。
[0010]所述的鋰電池充放電保護裝置，它由3個單體的鋰電池充放電保護裝置并聯(lián)組成。[0011]所述的鋰電池充放電保護裝置，它由10個單體的鋰電池充放電保護裝置并聯(lián)組成。
[0012]結(jié)合本發(fā)明的技術(shù)方案和原理對本發(fā)明顯著效果說明如下:
本發(fā)明鋰電池充放電保護裝置一端與鋰電池的兩極相連，另外一端與直流母排相連，直流母排為公共的直流母排，第二 H橋引出兩端的正負極之間所接的電容或者是共有的直流母排的正負極之間所接的電容為蓄能電容。本發(fā)明鋰電池充放電保護裝置采用兩個H橋的同步整流，中間采用脈沖變壓器隔離連接。本發(fā)明鋰電池充放電保護裝置具有如下優(yōu)
占-
^ \\\.1、能量雙向流動:共有的直流母排的正負極之間連接有蓄能電容，在鋰電池放電時，蓄能電容吸收電能，在鋰電池充電時，蓄能電容釋放電能。
[0013]2、固定占空比，自動均壓:所述的MOS管通過具有定時電路的定時器發(fā)出PWM波形使MOS管按照固定的時間開通與關(guān)斷，使占空比固定。在占空比固定的情況下，鋰電池組能自動均壓。
[0014]3、同步整流，高轉(zhuǎn)換效率:兩個H橋組成的同步整流裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)鋰電池組充放電時的同步整流，提高了轉(zhuǎn)換效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是一個單體的鋰電池充放電保護裝置與直流母排以及鋰電池連接的示意圖。
[0016]圖2是通過具有定時電路的定時器產(chǎn)生驅(qū)動信號原理框圖。
[0017]圖3是本發(fā)明由3個單體的鋰電池充放電保護裝置組成的鋰電池充放電保護裝置示意圖。
[0018]圖中各標記的相應(yīng)名稱為:1 一直流母排；2、2.1,2.2,2.3 一充放電保護裝置；3、3.1,3.2,3.3 — BT 鋰電池；4 —定時器；5 — H 橋；Ql ~Q4 — MOS 管；T、Tl、T2、T3 —脈沖變壓器；BUS+ -直流母排的正極；BUS- —直流母排的負極；C1、C2—電容；BAT + 一鋰電池的正極；BAT——鋰電池的負極。
[0019]【具體實施方式】
下面通過實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0020]實施例1:如圖1所示，是本發(fā)明一種鋰電池充放電保護裝置的基本實施例，如圖1所示，是一個單體的鋰電池充放電保護裝置2與直流母排I以及鋰電池3連接的示意圖。所述鋰電池充放電保護裝置，它由至少兩個單體鋰電池充放電保護裝置2并聯(lián)組成；所述單體鋰電池充放電保護裝置2包括:兩個H橋5和一個脈沖變壓器T，每個H橋均包括有4個MOS管，兩個H橋的MOS管相同；該兩個H橋中，第一 H橋引出端接至脈沖變壓器T的原邊兩端，另一端接至鋰電池3的正負極上；第二 H橋引出端接至直流母排I的正負極上，另一端接至脈沖變壓器T的副邊兩端；所述鋰電池充放電保護裝置中的所有單體鋰電池充放電保護裝置2共有一個直流母排I的正負極；所有第二 H橋引出兩端的正負極之間或者是共有的直流母排的正負極之間接一個電容C2。
[0021]實施例2:是進一步的實施例。與實施例1不同的是，如圖2所示，所述的鋰電池充放電保護裝置，其MOS管與一個定時器4連接，用于通過定時器4發(fā)出PWM波形，使MOS管按照固定的時間開通與關(guān)斷；所述定時器是一個具有定時電路的定時器。[0022]實施例3:是進一步的實施例。與實施例1不同的是，如圖1所示，所述的鋰電池充放電保護裝置，所述的MOS管內(nèi)反并聯(lián)有一個二極管。
[0023]實施例4:是進一步的實施例。與實施例1不同的是，如圖1所示，所述的鋰電池充放電保護裝置，其第一 H橋和第二 H橋組成一個同步整流裝置。
[0024]實施例5:是進一步的實施例。與實施例1不同的是，如圖1、3所示，所述的鋰電池充放電保護裝置，其第二 H橋引出兩端的正負極之間接電容C2，為蓄能電容。
[0025]實施例6:是進一步的實施例。與實施例5不同的是，共有的直流母排的正負極之間接的電容C2，為蓄能電容，本實施例的每一個單體鋰電池充放電保護裝置的第二 H橋引出兩端的正負極之間不再接電容C2。
[0026]實施例7:是進一步的實施例。與實施例1不同的是，如圖1所示，所述的鋰電池充放電保護裝置，其第一 H橋引出兩端的正負極之間接一個電容Cl。
[0027]實施例8:與實施例1不同的是，如圖3所示，本實施例是由3個單體的鋰電池充放電保護裝置2.1、2.2、2.3并聯(lián)組成的鋰電池充放電保護裝置的實施例。鋰電池分別為3.1、
3.2,3.3 ;脈沖變壓器T分別為T1、T2、T3 ;3個單體的鋰電池充放電保護裝置2.1、2.2、2.3共有6個H橋，其MOS管相同。
[0028]實施例9:與實施例8不同的是，本實施例是由10個單體的鋰電池充放電保護裝置并聯(lián)組成的鋰電池充放電保護裝置。
[0029]還可以有更多個單體的鋰電池充放電保護裝置并聯(lián)組成鋰電池充放電保護裝置。
[0030]對本發(fā)明的技術(shù)方案及原理和效果作進一步說明如下:
如圖所示，本發(fā)明鋰電池充放電保護裝置通過具有定時電路的定時器4產(chǎn)生一個固定占空比的脈沖信號，該信號通過反相、死區(qū)生成、驅(qū)動放大后輸入至驅(qū)動芯片，從而驅(qū)動變壓器T的原邊、副邊的H橋MOS管。如果鋰電池組的電壓存在不平衡，電壓較高鋰電池的能量將從鋰電池充放電保護裝置轉(zhuǎn)移至直流母排1，而電壓較低鋰電池將從直流母排I獲取能量，從而達到電壓均衡的目的。
[0031]本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍不限于上述實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰電池充放電保護裝置，其特征在于，它由至少兩個單體鋰電池充放電保護裝置并聯(lián)組成；所述單體鋰電池充放電保護裝置包括: 兩個H橋和一個脈沖變壓器，每個H橋均包括有4個MOS管，兩個H橋的MOS管相同；該兩個H橋中，第一 H橋引出端接至脈沖變壓器的原邊兩端，另一端接至鋰電池的正負極上；第二 H橋引出端接至直流母排的正負極上，另一端接至脈沖變壓器的副邊兩端； 所述鋰電池充放電保護裝置中的所有單體鋰電池充放電保護裝置共有一個直流母排的正負極；所有第二H橋引出兩端的正負極之間或者是共有的直流母排的正負極之間接一個電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池充放電保護裝置，其特征在于，所述的MOS管與一個定時器連接，用于通過定時器發(fā)出PWM波形，使MOS管按照固定的時間開通與關(guān)斷；所述定時器是一個具有定時電路的定時器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池充放電保護裝置，其特征在于，所述的MOS管內(nèi)反并聯(lián)有一個二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池充放電保護裝置，其特征在于，所述的第一H橋和第二H橋組成一個同步整流裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池充放電保護裝置，其特征在于，所述的第二H橋引出兩端的正負極之間所接的電容或者是共有的直流母排的正負極之間所接的電容為蓄能電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池充放電保護裝置，其特征在于，所述第一H橋引出兩端的正負極之間接一個電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池充放電保護裝置，其特征在于，它由3個單體的鋰電池充放電保護裝置并聯(lián)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池充放電保護裝置，其特征在于，它由10個單體的鋰電池充放電保護裝置并聯(lián)組成。
【文檔編號】H02M3/335GK103490491SQ201310230385
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月12日
【發(fā)明者】項思源, 李丹, 張穎輝, 鄢興俊, 李海燕 申請人:中國船舶重工集團公司第七一二研究所