[发明专利]一种用于动力锂离子电池化成的节能充电控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力锂离子电池化成设备，尤其是涉及一种用于动力锂离子电池化成的节能充电控制电路。

背景技术

锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长，是一种理想电源。在实际使用中，为了获得更高的放电电压，一般将多个单体锂离子电池串联组成锂离子电池组使用。在组成电池组之前，由于各个单体的特性都不尽相同，必须配组和分选。配组和分选的过程就是锂离子电池化成的过程。通过对单体锂离子电池充、放电测试获得单体锂离子电池的配组的相关信息，如单体充、放电容量、内阻、充电截止电压、放电截止电压以及自放电率、循环次数等。厂家根据这些信息对数据相同的电池进行组合以便获得良好的输出特性。

传统的开关电源一般以固定电压输出，通过控制MOS管的导通电阻来调节动力锂离子电池的充电电流方案。由于传统方案采用电源恒压输出，改变回路阻值方法调节回路电流，这样就使很多能量即开关电源输出多于动力锂离子电池充电实际需要的能量，通过电阻以热量形式消耗了，造成极大的浪费。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、可实现节能的用于动力锂离子电池化成的节能充电控制电路。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于动力锂离子电池化成的节能充电控制电路，包括可编程直流电源、充电开关、放电开关、动力锂离子电池和取样电阻，所述的动力锂离子电池的正极分别连接充电开关和放电开关，负极与取样电阻连接，所述的可编程直流电源分别连接充电开关、放电开关和取样电阻，所述的可编程直流电源、充电开关、动力锂离子电池和取样电阻形成充电回路，所述的放电开关、动力锂离子电池和取样电阻形成放电回路，所述的可编程直流电源根据取样电阻的电流控制输出给动力锂离子电池的充电电压。

所述的可编程直流电源为5V可编程直流电源。

所述的取样电阻为固定阻值电阻。

所述的充电开关和放电开关均为MOSFET管。

与现有技术相比，本发明采用调节电源输出即改变电源的输出电压进行控制的动力锂离子电池充电方案，实现了需要多少能量充电开关电源就供应多少能量充电，不会供大于求，实现节能充电。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的硬件电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种用于动力锂离子电池化成的节能充电控制电路，包括可编程直流电源5、充电开关3、放电开关4、动力锂离子电池1和取样电阻2，所述的动力锂离子电池1的正极分别连接充电开关3和放电开关4，负极与取样电阻2连接，所述的可编程直流电源5分别连接充电开关3、放电开关4和取样电阻2，所述的可编程直流电源5、充电开关3、动力锂离子电池1和取样电阻2形成充电回路，所述的放电开关4、动力锂离子电池1和取样电阻2形成放电回路，所述的可编程直流电源5根据取样电阻2的电流控制输出给动力锂离子电池1的充电电压。

所述的可编程直流电源5为5V可编程直流电源。所述的取样电阻2为固定阻值电阻。所述的充电开关3和放电开关4均为MOSFET管，起开关作用。

如图2所示为本实施例的节能充电控制电路的硬件电路图。充电电流设定信号为PWM脉宽调制信号，脉宽(周期信号里的高电平部分)的占空比即反应用户设定电流的大小。具体工作原理如下：

VREF为5V；BSS84为P沟道场效应管，控制信号为低电压时导通；2N7002为N沟道场效应管，控制信号为高电压导通；脉宽越窄，BSS84导通时间越长，那么U6的3脚开出来的电压就越高即电流设定越高；脉宽越宽，2N7002导通时间越长，那么U6的3脚开出来的电压就越低即电流设定越低。

R76为高精度分流器及取样电阻，其上的电压信号即电流采样得来的电压信号送到U6的2脚。这样电流设定信号就与采样到的电流信号通过U6进行差分放大，得出的结果用来调节开关电源的输出进而控制充电电流的大小，来达到恒流控制的目的。

传统的方式是通过调节图1中的充电开关3来达到充电恒流的目的，这样会造成充电开关的功耗比较大，这样的功耗以发热的形式损耗掉，相当不节能。本方法采用调节电源输出即改变电源的输出电压进行控制的动力锂离子电池充电方案，可实现需要多少能量充电开关电源就供应多少能量充电，不会供大于求，通过调节图1中的可编程直流电源5的方式来达到充电恒流控制，充电开关3只是作为开关控制用，只有导通损耗，非常小，基本可忽略，由此来达到节能的目的。