[发明专利]一种动力电池充电平衡管理系统

说明书

本发明涉及电池充电管理技术领域，具体是一种动力电池充电平衡管理系统，包括连接电源、充电平衡控制电路板与若干组动力电池，若干组动力电池采用并联方式连接于充电平衡控制电路板，通过充电平衡控制电路板对每一组动力电池单独充电并管理每一组动力电池充电过压、过流等问题，本发明可以确保每组动力电池充电电压的平衡，提高电池利用效率，延长电池寿命，并且相对放宽动力电池的选用要求。

技术领域

本发明涉及电池充电管理技术领域，具体是一种动力电池充电平衡管理系统。

背景技术

为达到电动汽车等大功率设备运行时电压、功率及能量的要求，电池组多由大量动力电池串接组成使用。虽然随着技术工艺的提高，电池之间的差异逐渐减小，但是，在当前制作工艺水平下，仍难保证每节电池特性完全一致。

尤其是在工况运行条件下，频繁地进行不规则的充电，电池组工作一段时间后电池之间的差异会恶化，从而，使得电池组的使用效率降低，寿命减小。电池之间的不一致性不可能完全消除，尤其这种不一致性是在其生产之初便已存在。

因此，需要设计一种可以使电池组平衡充电的电池管理系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开一种动力电池充电平衡管理系统，可以确保每组动力电池充电电压的平衡，提高电池利用效率，延长电池寿命。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种动力电池充电平衡管理系统，包括电源、充电平衡控制电路板与至少两组动力电池，所述充电平衡控制电路板包括降压电路、多绕组变压器和至少两个电池保护电路，所述多绕组变压器设有初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，所述降压电路连接所述初级绕组，所述初级绕组A端连接电源，所述电池保护电路连接所述第二次级绕组，所述动力电池均连接有电池保护电路,所述第二次级绕组设有至少两组输出组。

进一步的，所述降压电路设有PWM控制IC，PWM控制IC设有GATE、FB、RI、SENSE、VDD和GND；PWM控制IC的VDD连接电源和第一次级绕组C端，RI分别连接SENSE与VDD，VDD连接电源并在线路上串联有两个电阻R13与R16。

进一步的，所述PWM控制IC的GATE与所述初级绕组B端之间设有N沟道增强型MOS管，所述PWM控制IC的GATE连接MOS管栅极，MOS管漏极连接初级绕组A端， MOS管源极连接所述PWM控制IC的SENSE。

进一步的，所述电池保护电路设有锂电池管理芯片，锂电池管理芯片包括CE、VCC、PROG、TEMP、BAT和GND，VCC、CE与输出组一端连接，输出组另一端与锂电池管理芯片的BAT连接，所述动力电池并联于输出组另一端与锂电池管理芯片的BAT之间。

进一步的，所述降压电路还设有光电耦合器，光电耦合器输出方向连接PWM控制IC的FB，光电耦合器输入方向连接有电压基准集成电路，电压基准集成电路电压端连接锂电池管理芯片的VCC。

进一步的，所述初级绕组A端并联有六个电阻，六个电阻为变压器负半周反向放电，主要起保护MOS管作用。

进一步的，所述锂电池管理芯片的TEMP、PROG和GND并联连接至动力电池负极，PROG还串联有一个电阻。

进一步的，所述锂电池管理芯片的VCC与输出组另一端之间并联有三个电容，用于抑制浪涌电压其中两个电容为有极性电容，一个为无极性电容。

进一步的，所述MOS管源极设有三个电阻并联接地，防MOS管损坏。

工作原理：

电压的输入，经过变压器和MOSFET管产生一个回路。MOSFET的开关由PWM控制IC控制。

当充电器插入后，PWM控制IC芯片起动供电由电阻R13与R16限流后供给PWM控制IC起动。