[发明专利]一种蓄电池均衡充电装置及充电控制方法

说明书

本发明公开了一种蓄电池均衡充电装置及充电控制方法，包括串联蓄电池组、主控单元以及多个从控单元，主控单元包括电池管理的主控模块，从控单元包括选通电路、电压检测模块、高压选通电路等，串联蓄电池组中的各单体蓄电池和主控模块之间分别连接有温度检测模块、电流检测模块和电源，串联蓄电池组还依次通过选通电路和电压检测模块连接有主控模块，主控模块同时与所述选通电路电连接，高压选通电路通过DC/DC电路与低压选通电路连接。本发明实时监测各单体蓄电池电压，使高电压电池及时给低电压电池充电，防止了蓄电池的过充、过放现象，通过监测蓄电池的温度和电流，防止了蓄电池的超温及过流现象，延长了蓄电池组的循环使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种蓄电池均衡充电技术，尤其涉及一种蓄电池均衡充电装置及充电控制方法。

背景技术

随着科技的快速发展，蓄电池被广泛的应用于工业生产和人们生活的各个领域，比如通讯控制中心，数据交换处理中心、银行金融系统、交通控制中心、政府机要部门、生产控制中心等重要部门与机构。为了得到高功率、高电压，必须将电池串并联使用，由于制造工艺的水平限制，各个电池单体的参数不一致，导致了电池充放电性能的不一致。为了使得各个单体电池充放电的容量趋于一致，延长电池组使用寿命，需要对蓄电池组进行均衡充电控制。

目前常用的均衡充电方法主要有以下几种：

1）在电池组的各单体电池上附加一个并联均衡电路,以达到分流的作用。在这种模式下,当某个电池首先达到满充时，均衡装置能阻止其过充并将多余的能量转化成热能，继续对未充满的电池充电。该方法简单，但会带来能量的损耗，不适合快充系统。

2）在充电前对每个单体逐一通过同一负载放电至同一水平,然后再进行恒流充电,以此保证各个单体之间较为准确的均衡状态。但对蓄电池组，由于个体间的物理差异，各单体深度放电后难以达到完全一致的理想效果。即使放电后达到同一效果，在充电过程中也会出现新的不均衡现象。

3）采用ZigBee无线网络对蓄电池均衡充电，该方法虽然接线简单方便，但是系统可靠性较差。

发明内容

发明目的：本发明目的是为了延长蓄电池的使用寿命，对于同规格、同型号的蓄电池来说，由于制造工艺的水平限制，电池单体的不一致问题是不可避免的；在电池组使用中，由于单体电池不一致问题，会不可避免的出现蓄电池的过充、过放、过流及超温现象，对蓄电池组的性能造成了很大的影响。本发明结构简单，功能丰富，能有效延长蓄电池的使用寿命。

技术方案：本发明所述的一种蓄电池均衡充电装置，包括串联蓄电池组、主控单元以及多个从控单元，所述主控单元包括电池管理的主控模块，所述从控单元包括选通电路、电压检测模块、高压选通电路、DC/DC电路、低压选通电路、温度检测模块、电流检测模块、电源、数据转换电路、上位机及状态指示电路，所述串联蓄电池组中的各单体蓄电池和主控模块之间分别连接有温度检测模块、电流检测模块和电源，所述串联蓄电池组还依次通过选通电路和电压检测模块连接有主控模块，所述主控模块同时与所述选通电路电连接，所述高压选通电路通过DC/DC电路与低压选通电路连接，并与串联蓄电池组构成控制回路，所述主控模块还分别连接有高压选通电路和低压选通电路，所述主控模块还连接有状态指示电路，所述主控模块还通过数据转换电路与上位机相连。

进一步的，所述单体蓄电池采用铅酸电池。

进一步的，所述电压检测模块采用一个，并通过选通电路来检测各单体蓄电池的电压。

进一步的，所述低压选通电路包括固态继电器，所述固态继电器中设有线圈，两组常闭触点，两组常开触点，所述线圈的一端接VCC,另一端接开关管VT，触点分别连接有相互间隔的两个蓄电池以及作为输出端。

进一步的，所述高压选通电路采用低压选通电路与光电隔离电路两者的结合。