[实用新型]电池组自动充电及维护均衡诊断装置

说明书

技术领域

本实用新型属于动力电池能源领域，特别涉及一种电池组自动充电及维护均衡诊断装置。 

背景技术

在目前的市场上，对于多个电池组成的锂离子电池组(或者镍氢电池、镍铬电池、铅酸电池等也同样)，在电动汽车上使用时，使用寿命远低于单个电池的寿命，这是由于锂离子电池各单体在性能指标上不可能完全一致，再加上使用过程中，各单体间的容量、自放电等的差异，使各个电池处在不均衡的状态中，充放电过程也不均衡，而不断重复的充放电过程更加剧了不均衡现象，充电少的电池寿命缩短，引起所在电池组寿命缩短，从而使整个电池系统寿命缩短。因此，过去人们试图应用旁路电阻或采用电容放电方法，解决电池差异的问题，每组电池就需要一套装置，这种装置体积大并笨重，没有智能诊断功能，对于电动车电池没有实际应用的价值，造成现在电动车电池使用中，并没有可用的产品。所以迫切需要一种新的电池组的均衡维护充电和诊断装置，以实现电池组的维护均衡充电，延长电池使用的寿命，从而降低电动车电池组使用的成本。 

实用新型内容

为高提大功率电池组的使用寿命和性能，本实用新型提供一种自动充电及维护均衡诊断装置。 

本实用新型自动充电及维护均衡诊断装置，包括充电机、智能充电维护逻辑控制单元、维护操作执行单元、放电维护负载、维护充电机和显示设定单元；充电机连接电池组，智能充电维护逻辑控制单元分别连接充电机、电池组、维护操作执行单元、放电维护负载、维护充电机和设定显示单元，维护操作执行单元还连接放电维护负载、维护充电机和电池组，放电维护负载和维护充电机互相连接。 

所述智能充电维护逻辑控制单元包括数字信号处理器，光电耦合器、通道选择器和若干个光电继电器，光电继电器分别连接电池组中的各个电池，其输出并联后连接到光电耦合器，光电耦合器连接到DSP的A/D转换输入端，通道选择器的输入连接到DSP的片选信号段，输出分别连接到各个光电继电器的片选端，用于检测每个电池两端的电压，并根据该电压控制所述开关组的通断以导通或断开放电回路或充电回路；还用于检测每个电池的放电电流，并根据每个电池的放电电流和相应电压实时计算出该电池的内阻。 

所述维护操作执行单元为连接每个电池两极的三个电子开关组成的开关矩阵电路，其开关矩阵的公共端连接到放电维护负载和维护充电机，电池组中的每个电池能够分别连接放电维护负载和维护充电机。 

所述电子开关为场效应开关管。 

所述维护充电机维护负载内部具有高效直流/直流(DC/DC)电压转换电路。 

所述维护充电机和充电机设有外部电源接口。 

所述显示设定单元包括液晶显示器和若干个按键。 

所述电池组和充电机、维护操作执行单元、智能充电维护逻辑控制单元之间采用插接头方式连接。 

本实用新型自动充电及维护均衡诊断装置，能自动根据电池组中各个电池容量的高低，自动完成电池组的维护均衡过程；放电维护负载采用DC/DC直流电能转换给维护充电机供电，能量效率可以达到90％，能量不足时可以由外部电源供电再对电池低容量电池充电；另外通过切换放电维护负载用来给各单体电池放电，减小了体积；通过测得放电电流，得到每只电池的直流内阻，得到各个电池的性能，便于对电池组中电池进行等级分类诊断，并对需要更换电池进行具体提示；电池组采用插接结构，可以更换多个电池组共用；本实用新型能有效地提高电池组10％-15％有效容量，延长电池组的使用寿命。 

附图说明

图1电池组自动均衡装备结构图 

图2电池组放电和充电切换开关电路示意图 

图3智能充电维护逻辑控制单元单只电池电压采集线路图 

图4智能充电维护逻辑控制单元检测部分线路图 

图5智能充电维护逻辑控制框图 

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型自动充电及维护均衡诊断装置做进一步地阐述。 

本实施例的自动充电及维护均衡诊断装置，包括智能充电维护逻辑控制单元1、充电机2、电池组3、维护操作执行单元4、放电维护负载5、维护充电机6和设定显示单元7。充电机2连接电池组3，智能充电维护逻辑控制单元1分别连接充电机2、电池组3、维护操作执行单元4、放电维护负载5、维护充电机6和设定显示单元7，维护操作执行单元4还连接放电维护负载5、维护充电机6和电池组3，放电维护负载5和维护充电机6互相连接。