[实用新型]一种蓄电池电压平衡装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蓄电池组充电装置，特别是应用铅酸电池，锂电池，镍镉电池等串联电池组的电压检测及电压均衡充、放电智能装置。

背景技术

在电力操作电源、通讯电源、ＵＰＳ电源等系统中都使用到了蓄电池组，且蓄电池组要求一定是在线的，正常运行时要处于浮充电状态，但由于电池本身特性并不一致，比如自放电速度不一样，长期浮充电时就会造成本组电池中，有的电池容量多，有的电池容量少，而蓄电池组的容量等于本组的最小容电池的容量；等到事故放电时电池组就不能放出标称的容量。由于浮充电压的存在，电池组所有电池一直都处于充电状态，理想情况下，即所有电池特性一样时，充电电流正好等于电池自放电电流，从而使整组电池一只保持在满容量状态；但是所有单个电池的特性并不完成一致，在相同的浮充电流下，自放电小的电池一直处于过充状态，自放电大的电池一直处于欠充状态。长期下去过充的电池就会电解水，使电解液减少；欠充的电池就会酸化，并出现结晶体；永久性的损坏电池。

虽然定期对电池组进行均衡充电操作，可以缓解这种情况，但是这时有的电池已是处于欠充电状态了，要把整组电池充满，过充电的电池要充入更多的电量，这样欠充电的电池才能充满，这样对过充的电池也是有损害的。这就要求实时的对过充电的电池进行放电操作，对欠充电的电池进行补充电操作，随时保持电池组每只电池时刻处于满电状态。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种实时监测蓄电池电压，自动对单只过充蓄电池进行放电，对单只欠充蓄电池进行补充电的蓄电池电压平衡装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种蓄电池电压平衡装置，包括单片机，与单片机连接的蓄电池充电控制电路，还具有，

蓄电池管理芯片：通过SPI总线与所述单片机连接；

蓄电池电压采集电路：相互串联的多个蓄电池组成蓄电池组，蓄电池组中的每个蓄电池的正极分别与蓄电池管理芯片连接；

蓄电池放电控制电路：每个蓄电池的正极与一个P型MOSFET的源极D连接，该蓄电池的负极串接一个放电电阻后接于该P型MOSFET的漏极S，该P型MOSFET的栅极G与蓄电池管理芯片连接。

所述单片机型号为STM32F100，蓄电池的型号为LTC6802；单片机STM32F100引脚PB12~PB15分别连接到蓄电池管理芯片LTC6802；所述蓄电池组由12个蓄电池B1~B12串联组成，蓄电池B1~B12的正极分别连接到蓄电池管理芯片LTC6802的引脚C12~C1；蓄电池管理芯片LTC6802的引脚S1~S12分别连接对应P型MOSFET的栅极G。

所述蓄电池充电控制电路为：单片机STM32F100的引脚PB8与三极管2N4403的基极连接，三极管2N4403的发射极接于整流器AC/DC的+5V输出端，单片机STM32F100的引脚PA9~P12分别与译码芯片CD4028输入端连接，译码芯片CD4028的12个输出端分别串接一个继电器的线圈后均接于三极管2N4403的集电极，分别与继电器K1~K12一一对应的蓄电池B1~B12中，上一极蓄电池B1的正、负极分别接于继电器K1的一对常开触点，继电器K1的两个公共端分别接于整流器AC/DC的2.35V的正、负输出端，继电器K1的一对常闭触点分别接于下一级蓄电池B2对应的继电器K2的两个公共端。

还具有主机和液晶显示器，该液晶显示器与主机连接；所述单片机经通讯端口与该主机连接。

本实用新型的有益效果是：

1、本装置可以对每只蓄电池进行实时放电、充电，并对放电电流时行了限制，系统异常时能断开放电回路，避免由于操作或装置异常时对电池过放电；对充电电压、电流进行了限制，电压最高不超过单只电池的浮充电压或安全充电电压，装置异常时并能可靠断开充电回路，避免由于操作或装置异常时对电池过充电。

2、通过监测蓄电池的电压，温度实时对蓄电池组进行均衡，使电池组的电池时刻处于满充状态，可以有效延长电池定期均充的时间，最大限度的提高电池组的寿命。

蓄电池组充电时，对过充电池进行放电保护电池，蓄电池组放电时，只对容量低的电池进行充电，不对容量过多的电池放电，使整组蓄电池放出容量提高。

3、本实用新型实施例提供一种电池组单节电池电压监测的自动装置，由于采用了专业的串联电池电压采集芯片，避免了传统的采用电阻分压法采集误差大的问题，以及传统的继电器切换法采集速度慢、可靠性低、设置体积大、噪音大等问题。从而保证了电压采集的精度，长期工作的可靠性，本装置具有体积小，噪音小，采集迅速，控制实时的特点。