[实用新型]多节串联锂离子电池组均衡激活充电电路及电池包

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多节串联锂离子电池组充电电路，具体是一种多节串联锂离子电池组均衡激活充电电路及电池包。 

背景技术

近些年来，电动自行车和电动汽车的应用越来越广泛，为它们提供能源的是由多节串联的诸如钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂、钛酸锂等锂离子电池组成的电池组。同时，多种储能电池的应用也越来越广泛。这就产生了为这些多节串联锂离子电池组充电的问题。目前，大多数锂离子电池组都采用串联充电电路。如图1所示，由一个电源模块01为由m节串联的电池组成的电池组充电，形成一个充电回路。其主要问题是当多次充放电后，单节电池之间出现电压不平衡，也就是电压不相等的现象。用户使用一段时间后，觉得电池组容量减少许多。分析原因是：在充电过程中，当电池组中的保护电路02测得其中一节电池的电压达到上限保护值时就切断充电电路，这样就使得大多数电池的电量没有充足；而在放电过程中，当保护电路测得其中一节电池的电压低于下限保护值时便切断电池组电压输出，此时大多数电池的电量还没有放完。这样的情况反复多次后，电池组的使用容量逐渐减少，严重时甚至只能达到额定容量的一半。 

为解决串联充电中存在的问题，许多电池组采用了并联充电电路。如图2所示，对m节电池串联的电池组充电，为每节电池并联一个电流源模块01，并且每节电池各用两根导线与电流源模块连接，各形成一个充电回路，共形成m个充电回路。其主要问题有以下几点：1)电源模块使用太多造成成本高；2)导线多，线路复杂使得可靠性下降；3)充电电缆压降影响测压精度，4)各电源模块之间的一致性差，使得各节电池充电不均衡。 

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种多节串联锂离子电池组均衡激活充电电路。 

本实用新型提供的充电电路为由m节锂离子电池串联组成的电池组进行充电，m≥2，各单节电池充满电时达到最高电压Vh。充电电路包括：工频变压器，用以将市电转换成与所充电的电池相应的m个次级绕组的输出电压；m个整流桥，用以将交流电进行全波整流形成 正弦波直流电；m个测压控制电路，用以检测每节电池的电压并关断充电电路；m+1根导线，用以连接测压控制电路与电池以形成充电回路。在每一组充电电路中，工频变压器的次级绕组的输出电压传送至整流桥的输入端，整流桥的输出端分别连接至测压控制电路的初级的正极和负极，测压控制电路的次级的正极和负极分别连接至电池的正极和负极。相邻的两个测压控制电路的正极和负极相连，共用一条导线连接至相对应的两个电池的正极和负极的连接处，即相邻的两个充电电路共用一条导线。 

进一步，充电电路还包括由串联的发光二极管LED和稳压二极管ZD组成的指示电路，用以表示相应的电池已经停止充电。 

本实用新型的另一个目的是提供一种电池包。 

本实用新型提供的电池包的外壳材料是绝缘材料或绝缘材料加金属材料，在外壳内部封装有由m节串联的锂离子电池组成的电池组以及上述的充电电路，其中m≥2。 

本实用新型的电池包在为电池充电的同时维护和保养了电池，并且由于减少了电池与充电电路的外接电缆和插头，在降低了成本的同时还提高了可靠性。 

本实用新型充电电路的优越性： 

1、采用普通工频变压器和整流桥，成本低可靠性强； 

2、串充为主，并充为辅，确保每节电池充电量相等 

3、采用精确“测压控制电路”确保电池不过充； 

4、单节电池容量有差异的电池组，经一次充电后，便可保证每节电池的电压相等； 

5、由于采用正弦波直流电充电，对电池有激活作用； 

6、对已“放死”的单体电池，不用打开电池包处理，在“测压控制电路”的控制下，可以进行包内“激活”充电。“激活”后的电池可以继续使用； 

7、每组充电电路都有LED指示灯，根据指示灯先后亮的时间，可判断电池好坏状态； 

8、相邻的两个充电电路共用一条导线，导线数量减少，可靠性提高。 

因此，利用“均衡激活充电电路”对多节串联的锂离子电池组进行充电，实现了对各节电池的均衡充电，同时维护和保养了电池组，不但可保证电池组的使用容量不变，而且可以延长电池组的使用寿命，对已“放死”的电池组，经“激活”充电后，大部分电池组可继续使用。由于电路简单可靠，成本很低，维修方便，因此容易产业化生产。 

附图说明

图1是现有技术的串联充电电路的示意图； 

图2是现有技术的并联充电电路的示意图；