[实用新型]串联电池组智能均衡充电装置

权利要求书

1.一种串联电池组智能均衡充电装置，其特征是：包括电源输入模块、充电控制与检测保护模块、均衡充电检测控制模块、CPU模块，充电电源经电源输入模块、在CPU模块控制下由充电控制与检测保护模块为待充电电池组自动提供充电电流，CPU模块和均衡充电检测控制模块通过实时检测待充电电池组的每个单体电池电压以实现对待充电电池组的智能均衡充电。

2.根据权利要求1所述的串联电池组智能均衡充电装置，其特征是：所述的电源输入模块包括电阻R7、R8与MOS管VT1组成的接入电源极性判断电路，用于减少接入电源上的噪声对充电装置干扰的旁路滤波电容C2、C3、C4，用于减少充电装置产生噪声对外接电源干扰的退耦滤波电容C1，电阻R9~R13、电容C10与运放IC1A组成接入电源电压检测电路并输出ADin0到CPU模块，电阻R1~R6、电容C6~C9、二极管D1、电感L1与集成电路IC2组成一个降压型稳压电路用以输出后续逻辑控制电路的VDD电压。

3.根据权利要求1所述的串联电池组智能均衡充电装置，其特征是：所述的充电控制与检测保护模块包括由MOS管VT2~VT3、二极管D2~D3、电阻R27~R30、电容C11~C12与电感L2组成的Buck-Boost主电路，由三极管管VT5~VT11、电阻R14~R26、运放IC1C与IC1D组成的Buck-Boost控制电路，由电阻R31~R33、电容C13~C14与运放IC3C组成的充电电压检测电路，由电阻R42~R47、电容C19~C20与运放IC3A组成的充电电流检测电路，由电阻R34~R41、电容C15~C18、三极管管VT12、MOS管VT4与运放IC3D组成的电池组接入检测与保护电路；Buck-Boost控制电路在CPU模块输出控制信号PWM1、PWM2、KZXH1的控制下通过Buck-Boost主电路为待充电电池组自动提供充电电流，并由充电电压检测电路、充电电流检测电路实时向CPU模块反馈充电电压信号Adin1、充电电流信号Adin2，电池组充电回路仅在待充电电池组接入且极性正确时导通并可由CPU模块控制信号KZXH2控制其导通与关断。

4.根据权利要求1所述的串联电池组智能均衡充电装置，其特征是：所述的均衡充电检测控制模块包括由电阻R48~R67、电容C21~C24与运放IC4组成的四通道单体电池端电压检测电路，由电阻R68~R75、MOS管VTA1~4和MOS管VTB1~4、电容C25组成的单体电池电压均衡切换电路，由电阻R76~R83、光电隔离驱动器IC5~ IC6与译码器IC7组成的均衡切换控制电路；每个均衡充电检测控制模块可实现4个单体电池的电压均衡，多个均衡充电检测控制模块之间可级联以实现更多单体电池的应用；均衡充电检测控制模块的充电电源正极PWRin+、逻辑电路工作电压VDD、参考地GND与电源输入模块连接，4个单体电池连接端子BAT0、BAT1、BAT2、BAT3、BAT4连接到待充电池组各单体电池的端点，4个单体电池的两端检测电压BATin1、BATin2、BATin3、BATin4连接到CPU模块的A/D转换器输入端，3个均衡切换控制信号KZM0、KZM1、KZM2连接到CPU模块的逻辑输出端；级联时，各个均衡充电检测控制模块的充电电源正极PWRin+、逻辑电路工作电压VDD、参考地GND并联，后一个电路的电池连接端子BAT0与前一个电路的电池连接端子BAT4并联，各个均衡充电检测控制模块的4个单体电池的两端检测电压BATin1、BATin2、BATin3、BATin4和3个均衡切换控制信号KZM0、KZM1、KZM2分别连接到CPU模块的A/D转换器输入端和逻辑输出端；均衡充电检测控制模块通过实时检测待充电电池组的多个单体电池两端电压BATin0～BATinn连接到CPU模块的A/D转换器输入端，CPU模块根据各单体电池的实时端电压进行智能决策并经逻辑输出端输出多个控制码KZM0～KZMk控制均衡充电检测控制模块的工作以实现对待充电电池组的智能均衡充电。

5.根据权利要求1所述的串联电池组智能均衡充电装置，其特征是：所述的CPU模块包括CPU、时钟与复位电路、ADC电路、输出锁存电路、PWM电路、LCD或LED显示电路、按键电路，ADC电路在CPU的控制下采集充电控制与检测保护模块、均衡充电检测控制模块的检测信号，由CPU智能决策后经输出锁存电路、PWM电路输出控制信号到充电控制与检测保护模块、均衡充电检测控制模块以实现整个充电过程的智能化，时钟与复位电路用于给CPU提供时钟源和复位信号，LCD或LED显示电路用于显示充电状态、参数或曲线，按键电路用于设置、查阅或修改待充电池组的参数。