一種鋰電池組均衡充電器的制造方法
【專利摘要】本實用新型的目的就是提供一種成本低、結構簡單的鋰電池組均衡充電器。即一種鋰電池組均衡充電器，包括相互串聯(lián)的第一充電單元、第二充電單元、第三充電單元、第四充電單元和直流電源。以及與各個充電單元并聯(lián)的第一穩(wěn)壓二極管、第二穩(wěn)壓二極管、第三穩(wěn)壓二極管和第四穩(wěn)壓二極管。本實用新型能夠保證鋰電池組多個鋰電池均衡充電。并且在本實用新型的優(yōu)選方式中，能在電池將要充滿時進行涓流充電，提高了電池的使用壽命，大大地降低了成本。
【專利說明】一種鋰電池組均衡充電器
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種鋰電池組均衡充電器。
【背景技術】
[0002]隨著電動公交車、電動車的發(fā)展，鋰電池組的充放電系統(tǒng)也是越來越重要。但是在制作工程中，由于工藝的不足，導致不同批次的電池甚至是同批次的電池電性能很難做到一致，而充電器對電池的電性能恰恰又比較敏感，所以鋰電池組能否均衡充電直接影響了電池的壽命以及電池的容量。而目前世面上的鋰電池組均衡充電器，往往是通過微控制器來控制的，大大增加了充電器的成本。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的就是提供一種成本低、結構簡單的鋰電池組均衡充電器。
[0004]為實現(xiàn)本實用新型目的而采用的技術方案是這樣的，一種鋰電池組均衡充電器，其特征在于:包括第一充電單元、第二充電單元、第三充電單元、第四充電單元、直流電源、第一穩(wěn)壓二極管、第二穩(wěn)壓二極管、第三穩(wěn)壓二極管和第四穩(wěn)壓二極管。
[0005]所述第一充電單元包括容納鋰電池的電池倉I，所述電池倉I內安裝正電極I和負電極I，所述正電極I與裝入電池倉I內的鋰電池的正極接觸，所述負電極I與裝入電池倉I內的鋰電池的負極接觸。所述第二充電單元包括容納鋰電池的電池倉II，所述電池倉II內安裝正電極II和負電極II，所述正電極II與裝入電池倉II內的鋰電池的正極接觸，所述負電極II與裝入電池倉II內的鋰電池的負極接觸。所述第三充電單元包括容納鋰電池的電池倉III，所述電池倉III內安裝正電極III和負電極III，所述正電極III與裝入電池倉III內的鋰電池的正極接觸，所述負電極III與裝入電池倉III內的鋰電池的負極接觸。所述第四充電單元包括容納鋰電池的電池倉IV，所述電池倉IV內安裝正電極IV和負電極IV，所述正電極IV與裝入電池倉IV內的鋰電池的正極接觸，所述負電極IV與裝入電池倉IV內的鋰電池的負極接觸。
[0006]所述直流電源的正極與正電極I連接，所述負電極I與正電極II連接，所述負電極II與正電極III連接，所述負電極III與正電極IV連接，所述負電極IV與所述直流電源的負極連接。
[0007]所述第一穩(wěn)壓二極管的陰極與正電極I連接、第一穩(wěn)壓二極管的陽極與負電極I連接。所述第二穩(wěn)壓二極管的陰極與正電極II連接、第二穩(wěn)壓二極管的陽極與負電極II連接。所述第三穩(wěn)壓二極管的陰極與正電極III連接、第三穩(wěn)壓二極管的陽極與負電極III連接。所述第四穩(wěn)壓二極管的陰極與正電極IV連接、第四穩(wěn)壓二極管的陽極與負電極IV連接。
[0008]所述第一穩(wěn)壓二極管的臨界反向擊穿電壓小于第一充電單元中裝入的鋰電池的輸出電壓。所述第二穩(wěn)壓二極管的臨界反向擊穿電壓小于第二充電單元中裝入的鋰電池的輸出電壓。所述第三穩(wěn)壓二極管的臨界反向擊穿電壓小于第三充電單元中裝入的鋰電池的輸出電壓。所述第四穩(wěn)壓二極管的臨界反向擊穿電壓小于第四充電單元中裝入的鋰電池的輸出電壓。
[0009]進一步，所述第一穩(wěn)壓二極管的臨界反向擊穿電壓是所述第一充電單元中裝入的鋰電池的輸出電壓的97%。所述第二穩(wěn)壓二極管的臨界反向擊穿電壓是第二充電單元中裝入的鋰電池的輸出電壓的97%。所述第三穩(wěn)壓二極管的臨界反向擊穿電壓是第三充電單元中裝入的鋰電池的輸出電壓的97%。所述第四穩(wěn)壓二極管的臨界反向擊穿電壓小于第四充電單元中裝入的鋰電池的輸出電壓的97%。
[0010]進一步，所述直流電源是恒流電源。
[0011]本實用新型能夠保證鋰電池組多個鋰電池均衡充電。并且在本實用新型的優(yōu)選方式中，能在電池將要充滿時進行涓流充電，提高了電池的使用壽命，大大地降低了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0013]圖2為穩(wěn)壓管特性曲線；
[0014]圖3為穩(wěn)壓管等效電路；
[0015]圖4為磷酸鐵鋰電池充電曲線。
[0016]圖中:第一充電單元-vl、第二充電單元_v2、第三充電單元_v3、第四充電單元_v4、直流電源-1、第一穩(wěn)壓二極管-D1、第二穩(wěn)壓二極管-D2、第三穩(wěn)壓二極管-D3和第四穩(wěn)壓二極管-D4。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，但不應該理解為本實用新型上述主題范圍僅限于下述實施例。在不脫離本實用新型上述技術思想的情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應包括在本實用新型的保護范圍內。
[0018]實施例1:
[0019]一種鋰電池組均衡充電器，其特征在于:包括第一充電單元vl、第二充電單元v2、第三充電單元v3、第四充電單元v4、直流電源1、第一穩(wěn)壓二極管D1、第二穩(wěn)壓二極管D2、第三穩(wěn)壓二極管D3和第四穩(wěn)壓二極管D4。
[0020]所述第一充電單元Vl包括容納鋰電池的電池倉I，所述電池倉I內安裝正電極I和負電極I，所述正電極I與裝入電池倉I內的鋰電池的正極接觸，所述負電極I與裝入電池倉I內的鋰電池的負極接觸。即所述正電極I和負電極I均是金屬觸點，當待充電的鋰電池裝入電池倉I后，在正電極I和負電極I之間加上一個電壓，就能夠對鋰電池充電。
[0021]所述第二充電單元V2包括容納鋰電池的電池倉II，所述電池倉II內安裝正電極II和負電極II，所述正電極II與裝入電池倉II內的鋰電池的正極接觸，所述負電極II與裝入電池倉II內的鋰電池的負極接觸。即所述正電極II和負電極II均是金屬觸點，當待充電的鋰電池裝入電池倉II后，在正電極II和負電極II之間加上一個電壓，就能夠對鋰電池充電。
[0022]所述第三充電單元V3包括容納鋰電池的電池倉III，所述電池倉III內安裝正電極III和負電極III，所述正電極III與裝入電池倉III內的鋰電池的正極接觸，所述負電極III與裝入電池倉III內的鋰電池的負極接觸。即所述正電極III和負電極III均是金屬觸點，當待充電的鋰電池裝入電池倉III后，在正電極III和負電極III之間加上一個電壓，就能夠對鋰電池充電。
[0023]所述第四充電單元v4包括容納鋰電池的電池倉IV，所述電池倉IV內安裝正電極IV和負電極IV，所述正電極IV與裝入電池倉IV內的鋰電池的正極接觸，所述負電極IV與裝入電池倉IV內的鋰電池的負極接觸。即所述正電極II和負電極II均是金屬觸點，當待充電的鋰電池裝入電池倉IV后，在正電極IV和負電極IV之間加上一個電壓，就能夠對鋰電池充電。
[0024]所述直流電源I的正極通過導線與正電極I連接，所述負電極I通過導線與正電極II連接，所述負電極II通過導線與正電極III連接，所述負電極III通過導線與正電極IV連接，所述負電極IV通過導線與所述直流電源I的負極連接。即使得直流電源I與電池倉I?IV串聯(lián)起來。
[0025]所述第一穩(wěn)壓二極管Dl的陰極與正電極I連接、第一穩(wěn)壓二極管Dl的陽極與負電極I連接。即將第一穩(wěn)壓二極管Dl并聯(lián)在電池倉I的兩端。所述第二穩(wěn)壓二極管D2的陰極與正電極II連接、第二穩(wěn)壓二極管D2的陽極與負電極II連接。即將第二穩(wěn)壓二極管D2并聯(lián)在電池倉II的兩端。所述第三穩(wěn)壓二極管D3的陰極與正電極III連接、第三穩(wěn)壓二極管D3的陽極與負電極III連接。即將第三穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)在電池倉III的兩端。所述第四穩(wěn)壓二極管D4的陰極與正電極IV連接、第四穩(wěn)壓二極管D4的陽極與負電極IV連接。即將第四穩(wěn)壓二極管D4并聯(lián)在電池倉IV的兩端。
[0026]所述第一穩(wěn)壓二極管Dl的臨界反向擊穿電壓小于第一充電單元Vl中裝入的鋰電池的輸出電壓。所述第二穩(wěn)壓二極管D2的臨界反向擊穿電壓小于第二充電單元v2中裝入的鋰電池的輸出電壓。所述第三穩(wěn)壓二極管D3的臨界反向擊穿電壓小于第三充電單元v3中裝入的鋰電池的輸出電壓。所述第四穩(wěn)壓二極管D4的臨界反向擊穿電壓小于第四充電單元v4中裝入的鋰電池的輸出電壓。
[0027]本實施例中，所述第一穩(wěn)壓二極管Dl的臨界反向擊穿電壓是所述第一充電單元vl中裝入的鋰電池的輸出電壓的97%。所述第二穩(wěn)壓二極管D2的臨界反向擊穿電壓是第二充電單元v2中裝入的鋰電池的輸出電壓的97%。所述第三穩(wěn)壓二極管D3的臨界反向擊穿電壓是第三充電單元v3中裝入的鋰電池的輸出電壓的97%。所述第四穩(wěn)壓二極管D4的臨界反向擊穿電壓小于第四充電單元v4中裝入的鋰電池的輸出電壓的97%。所述直流電源I是恒流電源。
[0028]實施例2:
[0029]本實施例公開的一種鋰電池組均衡充電器中，第一充電單元vl、第二充電單元v2、第三充電單元v3、第四充電單元v4、直流電源1、第一穩(wěn)壓二極管D1、第二穩(wěn)壓二極管D2、第三穩(wěn)壓二極管D3和第四穩(wěn)壓二極管D4的連接關系同實施例1。
[0030]所述直流電源I是恒流電源。所述第一穩(wěn)壓二極管D1、第二穩(wěn)壓二極管D2、第三穩(wěn)壓二極管D3和第四穩(wěn)壓二極管D4的臨界反向擊穿電壓均是3.5v。所述電池倉I?IV中裝入的鋰電池的終止充電電壓均為3.6v，標稱電壓為3.2v。
[0031]各穩(wěn)壓二極管的特性曲線如圖2所示。各穩(wěn)壓二極管的等效電路如圖3所示。即隨著穩(wěn)壓二極管兩端電壓增加，等效電阻逐漸減小，在電壓值小于3.5伏時，穩(wěn)壓二極管電阻可視為無窮大，即開路，不分流。根據圖4鋰電池充電曲線，可知，在接近100%電壓值，SP
3.5v，應當使用涓流充電的方式。所以當電壓值達到3.5v的時候，根據穩(wěn)壓二極管特性圖可知，等效電阻急劇減小，使得穩(wěn)壓二極管支路開始分流，與此同時，流經電池的支路的電流逐漸減小，使得最后大部分電流都從穩(wěn)壓二極管端流過，只有很小一部分從電池端流過，達到涓流充電的目的。由于電池工藝的不同，導致有的電池的穩(wěn)壓二極管先導通，由于每個單元是串聯(lián)的方式，所以每個單元的總電流是相同的，并不影響其他沒有導通的單元，可以實現(xiàn)均衡充電的原理。
【權利要求】
1.一種鋰電池組均衡充電器，其特征在于:包括第一充電單元(VI)、第二充電單元(v2)、第三充電單元(v3)、第四充電單元(v4)、直流電源(I)、第一穩(wěn)壓二極管(D1)、第二穩(wěn)壓二極管(D2)、第三穩(wěn)壓二極管(D3)和第四穩(wěn)壓二極管(D4); 所述第一充電單元(Vl)包括容納鋰電池的電池倉I，所述電池倉I內安裝正電極I和負電極I，所述正電極I與裝入電池倉I內的鋰電池的正極接觸，所述負電極I與裝入電池倉I內的鋰電池的負極接觸；所述第二充電單元(v2)包括容納鋰電池的電池倉II，所述電池倉II內安裝正電極II和負電極II，所述正電極II與裝入電池倉II內的鋰電池的正極接觸，所述負電極II與裝入電池倉II內的鋰電池的負極接觸；所述第三充電單元(v3)包括容納鋰電池的電池倉III，所述電池倉III內安裝正電極III和負電極III，所述正電極III與裝入電池倉III內的鋰電池的正極接觸，所述負電極III與裝入電池倉III內的鋰電池的負極接觸；所述第四充電單元(v4)包括容納鋰電池的電池倉IV，所述電池倉IV內安裝正電極IV和負電極IV，所述正電極IV與裝入電池倉IV內的鋰電池的正極接觸，所述負電極IV與裝入電池倉IV內的鋰電池的負極接觸； 所述直流電源(I)的正極與正電極I連接，所述負電極I與正電極II連接，所述負電極II與正電極III連接，所述負電極III與正電極IV連接，所述負電極IV與所述直流電源(I)的負極連接； 所述第一穩(wěn)壓二極管(Dl)的陰極與正電極I連接、第一穩(wěn)壓二極管(Dl)的陽極與負電極I連接；所述第二穩(wěn)壓二極管(D2)的陰極與正電極II連接、第二穩(wěn)壓二極管(D2)的陽極與負電極II連接；所述第三穩(wěn)壓二極管(D3)的陰極與正電極III連接、第三穩(wěn)壓二極管(D3)的陽極與負電極III連接；所述第四穩(wěn)壓二極管(D4)的陰極與正電極IV連接、第四穩(wěn)壓二極管(D4)的陽極與負電極IV連接； 所述第一穩(wěn)壓二極管(Dl)的臨界反向擊穿電壓小于第一充電單元(Vl)中裝入的鋰電池的輸出電壓；所述第二穩(wěn)壓二極管(D2)的臨界反向擊穿電壓小于第二充電單元(v2)中裝入的鋰電池的輸出電壓；所述第三穩(wěn)壓二極管(D3)的臨界反向擊穿電壓小于第三充電單元(v3)中裝入的鋰電池的輸出電壓；所述第四穩(wěn)壓二極管(D4)的臨界反向擊穿電壓小于第四充電單元(v4)中裝入的鋰電池的輸出電壓。
2.根據權利要求1所述的一種鋰電池組均衡充電器，其特征在于:所述第一穩(wěn)壓二極管(Dl)的臨界反向擊穿電壓是所述第一充電單元(vl)中裝入的鋰電池的輸出電壓的97%;所述第二穩(wěn)壓二極管(D2)的臨界反向擊穿電壓是第二充電單元(v2)中裝入的鋰電池的輸出電壓的97% ;所述第三穩(wěn)壓二極管(D3)的臨界反向擊穿電壓是第三充電單元(v3)中裝入的鋰電池的輸出電壓的97%;所述第四穩(wěn)壓二極管(D4)的臨界反向擊穿電壓小于第四充電單元(v4)中裝入的鋰電池的輸出電壓的97%。
3.根據權利要求1所述的一種鋰電池組均衡充電器，其特征在于:所述直流電源(I)是恒流電源。
【文檔編號】H02J7/00GK203707855SQ201420107160
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權日:2014年3月11日
【發(fā)明者】程章格, 谷若雨, 王海波, 周宇, 曾宇航, 趙宗政, 劉和平, 鄧力, 余傳祥 申請人:重慶大學