[发明专利]电磁均衡式电池保护器

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理保护领域，具体涉及一种电磁均衡式电池保护器。

背景技术

目前，经过串、并联连接的电池组通常都采用电池管理器进行过流、过压、欠压、过温等保护，在一般的电池组使用领域由于本身就使用了相关参数保护的控制器，例如电动车领域中的电机控制器在行驶中已经具有电池组欠压、过流、过温等保护功能，而现有电池管理系统应用在电动车上又重复检测控制电池组的欠压、过流、过温等参数，这样检测不但造成经济成本的浪费，同时还增加了整车出故障的概率。

现有电池组在成组过程中，控制点多，接线和管理复杂，一套电池组管理系统的成本非常高，例如在电动车领域就占到电池组总成本一半左右。

由于电池组充电时，会出现每只电池电压不一致的情况，电压已经充高的电池如果不及时断开继续充电，它的电压会超过允许的最高充电电压，该电池就会出现鼓包或者爆炸，如果长时间断开，则电压低的电池因为没有充满电而影响使用，要做到既安全充满电又不影响使用容量，这就需要采用一种能量均衡法来达到各电池电压在充电完成后基本一致，现有电池管理器采用的动态能量均衡法由于均衡的能量很小，均衡效果较差，而采用的静态能量均衡法由于均衡的能量本质上是通过电阻发热，系统的热可靠性不高。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种体积小，成本低廉，能对电池进行能量均衡及安全保护的电磁均衡式电池保护器。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种电磁均衡式电池保护器，包括光电转换器、回差比较器、光电驱动器和电压均衡器，

所述光电转换器和电压均衡器的第一输入端连接待充电电池正极，所述光电转换器和电压均衡器的第二输入端连接待充电电池负极，所述电压均衡器包含第一继电器，所述待充电电池的正极通过所述第一继电器的常闭触点输出电压，所述光电转换器上设置有电池电压值信号输出端；

所述光电转换器高电位输出端连接所述回差比较器的高电位输入端，

所述回差比较器高电位输出端连接所述光电驱动器的高电位输入端，

所述光电驱动器的驱动信号输出端连接所述电压均衡器的驱动信号输入端，所述光电驱动器的高压接地端与电压均衡器的高压接地端均连接至待充电电池负极，

光电转换器的高电位输出端将待充电电池正负极之间的电压传递到回差比较器的高电位输入端，光电转换器的电池电压值信号输出端同步输出待充电电池的电压值给回差比较器，回差比较器根据所接收到的待充电电池的电压值向所述光电驱动器发送高低电平信号，所述光电驱动器根据所接收的高低电平信号向电压均衡器输出高低电平信号，所述电压均衡器根据光电驱动器发送高低电平信号对电池充放电进行控制。

当待充电电池正负极之间的电压通过光电转换器的高电位输出端传递给回差比较器的高电位输入端的同时，又通过光电转换器的电压值信号输出端同步输出待充电电池的电压值给外部控制器，外部控制器对电池的电压值进行显示及监控，回差比较器根据接收到的待充电电池的电压值进行比较：

如果待充电电池的电压值＞设置的允许的最高上限电压时，回差比较器的高电位输出端由原来的高电平输出转变为低电平输出给光电驱动器的高电位输入端，光电驱动器接收到输入端为低电平后，光电驱动器的驱动信号输出端由原来的低电平输出转变为高电平输出给电压均衡器的驱动信号输入端，电压均衡器接收到驱动信号输入端为高电平后，停止对待充电电池充电，电压均衡器对待充电电池进行电磁放电均衡，直到待充电电池的电压值下降到允许的满电电压下限值时，停止放电。

如果待充电电池的电压值＜设置的允许的最高上限电压时，回差比较器的高电位输出端保持高电平输出给光电驱动器的高电位输入端，光电驱动器接收到高电位输入端为高电平后，光电驱动器的驱动信号输出端保持低电平输出给电压均衡器的驱动信号输入端，电压均衡器接收到驱动信号输入端为低电平后，控制待充电电池继续充电。

该电池保护器能对电池进行能量均衡及安全保护，使得电池不存在过流、过压或是欠压的问题。

进一步的，所述光电转换器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻，第一电容、第二电容、第一光电耦合器、同相放大器，