一種實(shí)現(xiàn)多個電池組全循環(huán)充放電的電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種實(shí)現(xiàn)多個電池組全循環(huán)充放電的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展，中型、大型電池組的用量越來越大。而在這些電池組的生產(chǎn)、測試與使用過程中，要用到許多充電和放電過程。
[0003]現(xiàn)有的充電設(shè)備或放電設(shè)備存在以下缺點(diǎn):
[0004]1、電池組需要使用相同型號的電池模組進(jìn)行并聯(lián)使用，即并聯(lián)的電池組要求每個電池電壓相同，不能將完全不一樣類型、電壓等級的電池模組進(jìn)行并聯(lián)輸入輸出。因?yàn)樵陔姵亟M中，單體之間的差異總是存在的，以容量為例，其差異性永不會趨于消失，而是逐步惡化的。電池組中流過同樣電流，相對而言，容量大者總是處于小電流淺充淺放、趨于容量衰減緩慢、壽命延長，而容量小者總是處于大電流過充過放、趨于容量衰減加快、壽命縮短，兩者之間性能參數(shù)差異越來越大，形成正反饋特性，小容量提前失效，組壽命縮短。
[0005]2、電池組的充放電步驟無法達(dá)到全循環(huán)的功能，使得電池組的使用麻煩。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡單易行、便于操作、可靠性強(qiáng)的實(shí)現(xiàn)多個電池組全循環(huán)充放電的電路，解決現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)全循環(huán)充放電的問題。
[0007]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種實(shí)現(xiàn)多個電池組全循環(huán)充放電的電路，包括多個并聯(lián)的電池模組，所述的電池模組采用正負(fù)兩根線輸入輸出；所述的電池模組包括電池、充電MOS管、放電MOS管、電流檢測模塊、繼電器和控制模塊，所述的充電MOS管、放電MOS管、電流檢測模塊、繼電器和電池串聯(lián)而成；所述的控制模塊的電壓采樣輸入端與電池連接，控制模塊的電流采樣輸入端與電流檢測模塊連接，控制模塊的第一 MOS管控制輸出端與充電MOS管連接，控制模塊的第二 MOS管控制輸出端與放電MOS管連接；
[0008]其中，在充電過程中，當(dāng)控制模塊檢測到有經(jīng)過電流檢測模塊的充電電流，控制模塊將放電MOS管置于開啟狀態(tài)，當(dāng)控制模塊檢測到電池的電壓達(dá)到過放電門限，控制模塊將充電MOS管置于關(guān)閉狀態(tài)；在放電過程中，當(dāng)控制模塊檢測到有經(jīng)過電流檢測模塊的放電電流，控制模塊將充電MOS管置于開啟狀態(tài)，當(dāng)控制模塊檢測到電池的電壓達(dá)到過放電門限，控制模塊將放電MOS管置于關(guān)閉狀態(tài)。
[0009]所述的電流檢測模塊包括電流檢測電阻RSC。
[0010]所述的電池模組為相同或者不同類型電壓等級的電池模組。
[0011]所述的繼電器為熱繼電器RF。
[0012]所述的控制模塊包括第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器；所述的第一比較器的正向輸入端與電流檢測模塊連接，第一比較器的反向輸入端輸入第一基準(zhǔn)電流，第一比較器的輸出端與充電MOS管連接；所述的第二比較器的正向輸入端與電池連接，第二比較器的反向輸入端輸入第一基準(zhǔn)電壓，第二比較器的輸出端與放電MOS管連接；所述的第三比較器的正向輸入端與電流檢測模塊連接，第三比較器的反向輸入端輸入第二基準(zhǔn)電流，第三比較器的輸出端與放電MOS管連接；所述的第四比較器的正向輸入端與電池連接，第四比較器的反向輸入端輸入第二基準(zhǔn)電壓，第四比較器的輸出端與充電MOS管連接。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014](I)本實(shí)用新型在不過充不過放的基礎(chǔ)上，通過控制充電MOS管和放電MOS管開閉解決了多個電池模組相互并聯(lián)會造成相互充放電的問題，甚至是完全不一樣類型電壓等級的電池模組的并聯(lián)。
[0015](2)本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了在所有的電池模組均在一個并聯(lián)的母線回路中、輸出只有正負(fù)兩根線的情況下，每個電池模組均可實(shí)現(xiàn)充電與放電的全循環(huán)過程:在充電步驟完成后的充電MOS管和放電MOS管的開閉狀態(tài)與放電步驟的初始狀態(tài)相同，同理在放電步驟完成后的充電MOS管和放電MOS管的開閉狀態(tài)與充電步驟的初始狀態(tài)相同。
[0016](3)本實(shí)用新型還包括一個用于保護(hù)電池模組的繼電器，在電流過大的時候斷開，具有安全性。
[0017](4)本實(shí)用新型簡單易行，便于操作，可靠性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)方框圖；
[0019]圖2為電池模組電路示意圖；
[0020]圖3為放電完成等效電路圖；
[0021]圖4為充電完成等效電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案:如圖1所示，一種實(shí)現(xiàn)多個電池組全循環(huán)充放電的電路，包括多個并聯(lián)的電池模組，所述的電池模組采用正負(fù)兩根線輸入輸出；如圖2所示，所述的電池模組包括電池、充電MOS管、放電MOS管、電流檢測模塊、繼電器和控制模塊，所述的充電MOS管、放電MOS管、電流檢測模塊、繼電器和電池串聯(lián)而成；所述的控制模塊的電壓采樣輸入端與電池連接，控制模塊的電流采樣輸入端與電流檢測模塊連接，控制模塊的第一 MOS管控制輸出端與充電MOS管連接，控制模塊的第二 MOS管控制輸出端與放電MOS管連接。
[0023]在充電過程中，當(dāng)控制模塊檢測到有經(jīng)過電流檢測模塊的充電電流，控制模塊將放電MOS管置于開啟狀態(tài)，當(dāng)控制模塊檢測到電池的電壓達(dá)到過放電門限，控制模塊將充電MOS管置于關(guān)閉狀態(tài)。直到所有的充電MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，表示所有的電池模組均充電完成，等效電路圖如圖4所示。
[0024]在放電過程中，當(dāng)控制模塊檢測到有經(jīng)過電流檢測模塊的放電電流，控制模塊將充電M0S管置于開啟狀態(tài)，當(dāng)控制模塊檢測到電池的電壓達(dá)到過放電門限，控制模塊將放電MOS管置于關(guān)閉狀態(tài)。直到所有的放電MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，表示所有的電池模組均放電完成，等效電路圖如圖3所示。
[0025]在放電完成后，充電MOS管處于開啟狀態(tài)，放電MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，與電池充電所需要的充電MOS管和放電MOS管的初始狀態(tài)相同。同理，在充電完成后，放電MOS管處于開啟狀態(tài)，充電MOS管處于關(guān)閉狀態(tài)，與電池放電所需要的充電MOS管和放電MOS管的初始狀態(tài)相同。因此可以實(shí)現(xiàn)充放電全循環(huán)。
[0026]所述的電流檢測模塊包括電流檢測電阻RSC。
[0027]所述的電池模組為相同或者不同類型電壓等級的電池模組。
[0028]在充電和放電的過程中，某個控制模組的電流一旦過大，繼電器自動斷開，對該電池模組進(jìn)行保護(hù)。
[0029]所述的繼電器為熱繼電器RF。
[0030]所述的控制模塊包括第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器；所述的第一比較器的正向輸入端與電流檢測模塊連接，第一比較器的反向輸入端輸入第一基準(zhǔn)電流，第一比較器的輸出端與充電MOS管連接；所述的第二比較器的正向輸入端與電池連接，第二比較器的反向輸入端輸入第一基準(zhǔn)電壓，第二比較器的輸出端與放電MOS管連接；所述的第三比較器的正向輸入端與電流檢測模塊連接，第三比較器的反向輸入端輸入第二基準(zhǔn)電流，第三比較器的輸出端與放電MOS管連接；所述的第四比較器的正向輸入端與電池連接，第四比較器的反向輸入端輸入第二基準(zhǔn)電壓，第四比較器的輸出端與充電MOS管連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)現(xiàn)多個電池組全循環(huán)充放電的電路，其特征在于:包括多個并聯(lián)的電池模組，所述的電池模組采用正負(fù)兩根線輸入輸出；所述的電池模組包括電池、充電MOS管、放電MOS管、電流檢測模塊、繼電器和控制模塊，所述的充電MOS管、放電MOS管、電流檢測模塊、繼電器和電池串聯(lián)而成；所述的控制模塊的電壓采樣輸入端與電池連接，控制模塊的電流采樣輸入端與電流檢測模塊連接，控制模塊的第一 MOS管控制輸出端與充電MOS管連接，控制模塊的第二 MOS管控制輸出端與放電MOS管連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)多個電池組全循環(huán)充放電的電路，其特征在于:所述的電流檢測模塊包括電流檢測電阻RSC。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)多個電池組全循環(huán)充放電的電路，其特征在于:所述的電池模組為相同或者不同類型電壓等級的電池模組。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)多個電池組全循環(huán)充放電的電路，其特征在于:所述的繼電器為熱繼電器RF。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)多個電池組全循環(huán)充放電的電路，其特征在于:所述的控制模塊包括第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器；所述的第一比較器的正向輸入端與電流檢測模塊連接，第一比較器的反向輸入端輸入第一基準(zhǔn)電流，第一比較器的輸出端與充電MOS管連接；所述的第二比較器的正向輸入端與電池連接，第二比較器的反向輸入端輸入第一基準(zhǔn)電壓，第二比較器的輸出端與放電MOS管連接；所述的第三比較器的正向輸入端與電流檢測模塊連接，第三比較器的反向輸入端輸入第二基準(zhǔn)電流，第三比較器的輸出端與放電MOS管連接；所述的第四比較器的正向輸入端與電池連接，第四比較器的反向輸入端輸入第二基準(zhǔn)電壓，第四比較器的輸出端與充電MOS管連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種實(shí)現(xiàn)多個電池組全循環(huán)充放電的電路，包括多個并聯(lián)的電池模組，電池模組采用正負(fù)兩根線輸入輸出；所述的電池模組包括電池、充電MOS管、放電MOS管、繼電器、電流檢測模塊和控制模塊，所述的充電MOS管、放電MOS管、電流檢測模塊、繼電器和電池串聯(lián)而成；所述的控制模塊的電壓采樣輸入端與電池連接，控制模塊的電流采樣輸入端與電流檢測模塊連接，控制模塊的第一MOS管控制輸出端與充電MOS管連接，控制模塊的第二MOS管控制輸出端與放電MOS管連接。本實(shí)用新型解決不一樣類型電壓等級的電池模組相互并聯(lián)會造成相互充放電的問題；并且實(shí)現(xiàn)了在所有的電池模組在一個并聯(lián)的母線回路中，每個電池模組均實(shí)現(xiàn)充放電的全循環(huán)過程。
【IPC分類】H02J7/00
【公開號】CN204947643
【申請?zhí)枴緾N201520591678
【發(fā)明人】毛珂
【申請人】成都宇能通能源開發(fā)有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月3日