[实用新型]均衡式充电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池充电领域，更具体地说，涉及一种均衡式充电器。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，具有能量密度大、输出功率高、充放电寿命长、无污染、工作温度范围宽及自放电小等诸多优点。

由于锂离子电池的单体电压低(一般为4.2V、3.6V)，常通过串联办法以获得所需要的标称电压(例如12V)。为发挥整个电池组的最佳性能，厂家出厂前需对电池单体进行专门的配对均衡等一致性测试，最后才能组装成所需要的电池组。所以，电池组使用初期，一般是比较均衡的，性能较佳。但电池组随着充放电循环次数的增加，或电池组长期存放，缺少保养维护，由于电池的内阻、容量、自放电率的不断变化，电池单体的性能会出现较大的变化，整个电池组的性能将逐渐劣化，电池的不均衡情况将越来越严重。

此外，锂离子电池由于其内部独特的电化学特性，化学成分非常活跃，不允许电池过充、过放、过流，否则会损坏电池，甚至出现安全问题。所以，不管是单体还是电池组，都需要配合有专门的电池管理系统(BMS：BatteryManagementSystem)才可以使用。

传统的锂离子充电器的结构图如图1所示。传统的充电方法，每一个锂离子电池都需要连接一BMS以进行充放电保护。当有多个锂离子电池串联时，采用的充电电源的电压为所有电池电压的总和(例如，两个4.2V的锂离子电池串联，需采用8.4V的充电电源对其进行充电)。

因此，传统的充电方法具有管理检测难、充电电源电压可适应性差、成本高等缺陷。

现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述锂离子电池均衡充电技术管理检测难、成本高的缺陷，提供一种均衡式充电器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种均衡式充电器，包括：电池组、充电管理电路、充电控制电路和充放电保护电路；

所述电池组包括至少两个串联连接的电池；

所述充电管理电路与所述充电控制电路连接；所述电池组与所述充电控制电路连接；所述充放电保护电路分别与所述电池组和充电控制电路连接；

所述充电管理电路用于实现所述电池的恒压恒流充电；

所述充电控制电路用于检测所述电池组中电池的电压，并基于检测结果对各电池进行交替充电，直到每个电池均充满电；

所述充放电保护电路，用于检测充电过程中的电池电压以进行过充保护，以及检测电池放电过程中的电流和电池电压以进行过流和过放保护；所述充放电保护电路还用于检测电池是否接反，若接反则断开充电通路或放电通路。

优选的，所述充放电保护电路包括：防反接电路、过充保护电路、过放及过流保护电路；

其中，防反接电路与所述电池组连接；过充保护电路分别与所述电池组及检测比较电路连接；过放及过流保护电路与所述电池组连接。

优选的，所述充电控制电路包括分别与所述充电管理电路和电池组连接的检测比较电路和多个分别与每一电池连接的开关电路。

优选的，所述电池组包括：串联连接的第一电池和第二电池；

所述充电控制电路包括：第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第四开关电路和检测比较电路；

所述充电管理电路与所述检测比较电路连接；所述第一开关电路分别与所述检测比较电路和所述第一电池连接；所述第二开关电路分别与所述检测比较电路和所述第一电池连接；所述第三开关电路分别与所述检测比较电路和所述第二电池连接；所述第四开关电路分别与所述检测比较电路和第二电池连接；

所述检测比较电路分别与所述第一电池和第二电池连接；

所述检测比较电路用于检测并比较所述第一电池和第二电池的电压，并选择导通所述第一开关电路和第二开关电路以给所述第一电池充电或选择导通所述第三开关电路和第四开关电路以给所述第二电池充电。

优选的，所述充电管理电路包括：充电芯片；

所述充电芯片的型号为CX4056；

充电芯片的VCC第四引脚和GND第三引脚与外部充电电源连接；充电芯片的BAT第五引脚与所述开关电路连接。

优选的，所述检测比较电路包括：运算放大器、采样电阻R6、采样电阻R7、采样电阻R8、电阻R5、电容C3、电容C4、三极管Q1和三极管Q2；