專利名稱：一種鋰離子電池充放電監(jiān)測控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于鋰離子電池管理系統(tǒng)技術領域，主要涉及的是ー種鋰離子電池充放電監(jiān)測控制裝置。
背景技術：
鋰離子電池在新能源產品中的應用越來越多，其管理系統(tǒng)作為控制核心，是鋰離子電池應用系統(tǒng)中相當重要的ー個環(huán)節(jié)。現今的鋰離子電池存在成本高、壽命低的自身缺陷，為了更好的合理利用鋰離子電池，就要對其充放電過程實時監(jiān)測。防止過充過放降低鋰離子電池使用壽命，甚至損壞鋰離子電池。 發(fā)明內容本實用新型的目的是提出一種鋰離子電池充放電監(jiān)測控制裝置，通過對鋰離子電池充放電過程的監(jiān)測控制，保證充放電過程中不會損壞，使鋰離子電池應用更合理，使用壽命得以延長。本實用新型實現上述目的采取的技術方案是一種鋰離子電池充放電監(jiān)測控制裝置，所述的監(jiān)測控制裝置包括充電電流控制、放電電壓控制兩部分；其中，所述充電電流控制部分主要由MOSFET管Q、限流電阻R、肖特基ニ極管VD組成；所述放電電壓控制部分主要由肖特基ニ極管VD、電壓比較器N、繼電器開關K組成；所述的繼電器開關K設置在放電電壓控制部分中，起到接通或斷開放電電路的作用；對應電壓比較器N設置有基準電壓V ;所述充電電流控制、放電電壓控制部分中分別設置有肖特基ニ極管并使兩個肖特基ニ極管反向井接后，與所述鋰離子電池的正極連接；所述的監(jiān)測控制裝置中，設置用以控制MOSFET管Q導通或關閉，使鋰離子電池充電或停止充電的單片機。當鋰離子電池充電時，由單片機控制MOSFET管Q導通，經限流電阻R將充電電流穩(wěn)定在鋰離子電池充電安全值上，再經過肖特基ニ極管VD整流后給鋰離子電池充電。當鋰離子電池放電時，單片機控制充電MOSFET管關閉，通過電壓比較器N實時監(jiān)測鋰離子電池電壓，當電壓值低到鋰離子電池安全放電電壓值吋，電壓比較器N控制的繼電器開關K關閉，停止放電輸出。在所述的鋰離子電池組為多個時，所述的多個鋰離子電池組之間并聯，對應每個電池組分別設置監(jiān)測控制単元；所述的多個監(jiān)測控制單元之間并聯構成所述的監(jiān)測控制裝置；所述的監(jiān)測控制裝置的充電電流控制部分中，對應每一個電池組均設置有肖特基ニ極管；放電電壓控制部分中，對應每ー個電池組均設置有肖特基ニ極管，并使肖特基ニ極管連接電壓比較器N的輸入正相端；對應每個電池組設置的兩個肖特基ニ極管反向并聯。本實用新型提出的一種鋰離子電池充放電監(jiān)測控制裝置，通過對鋰離子電池充放電過程的監(jiān)測控制，保證充放電過程中不會損壞，使鋰離子電池應用更合理，使用壽命得以延長。本實用新型提出的監(jiān)測控制裝置具有設計合理、成本低的特點。
圖I是本實用新型的工作原理示意圖；圖2是多個鋰離子電池組的充放電控制器工作原理示意圖；圖3是充放電控制器的系統(tǒng)框圖；圖中Q為 MOSFET 管，R 為限流電阻，VDI、VD2、VD3、VD4、VD2n_ I、VD2n 為肖特基整
流ニ極管；K為繼電器開關；N電壓比較器；V提供電壓比較器基準電壓。
具體實施方式
結合給出的附圖和實施例對本實用新型說明如下圖I是本實用新型的工作原理示意圖，所述的監(jiān)測控制裝置包括充電電流控制、放電電壓控制兩部分；其中，所述充電電流控制部分主要由MOSFET管Q、限流電阻R、肖特基ニ極管VDl組成；所述放電電壓控制部分主要由肖特基ニ極管VD2、電壓比較器N、繼電器開關K組成；所述的繼電器開關K設置在放電電壓控制部分中，起到接通或斷開放電電路的作用；所述充電電流控制、放電電壓控制部分中分別設置有肖特基ニ極管并使兩個肖特基ニ極管反向井接后，與所述鋰離子電池的正極連接；所述的監(jiān)測控制裝置中，設置用以控制MOSFET管Q導通或關閉，給鋰離子電池充電或停止充電的單片機。當鋰離子電池需要充電時，主控制器控制MOSFET管Q導通，MOSFET管選用低阻抗導通的N型場效應晶體管，其導通電阻在20mQ以下，功耗小、發(fā)熱少；再經過限流電阻R將充電電流限制在鋰離子電池安全充電電流所需值，此處選用功率型繞線電阻，其允許通過電流值大、壽命長；最后經過肖特基ニ極管VDl整流后給鋰離子電池供電。此處肖特基ニ極管有兩種用途ー為整流，吸收電流的瞬間尖峰；ニ為防止因鋰離子電池個體差異，各鋰離子電池組間的電流相互倒灌。通過三種器件完成對鋰離子電池的充電控制。當鋰離子電池放電時，鋰離子電池正端接入電壓比較器N輸入正相端，電壓比較器N輸入反相端接入ー個基準電壓V ;其工作原理為當電壓比較器N正相端輸入電壓值高于反相端輸入電壓值吋，電壓比較器N輸出高電平，此時繼電器開關K線圈上不會有電流，因此繼電器不會吸合，鋰離子電池處于輸出狀態(tài)。反之，當電壓比較器正相端輸入電壓值低于反相端輸入電壓值吋，電壓比較器輸出低電平，使繼電器開關K線圈上有電流通過，因此繼電器吸合，鋰離子電池處于斷開輸出狀態(tài)。通過電壓比較器N與繼電器開關K完成對鋰離子電池的放電控制。圖2是多個鋰離子電池組的充放電控制器工作原理示意圖；它由多個鋰離子電池組組成，其工作原理與單組鋰離子電池充放電工作原理相同。只是由N組鋰離子電池充放電控制単元并聯組成而已。圖3是充放電控制器的系統(tǒng)框圖，單片機通過控制管腳對鋰離子電池充放電控制部分進行控制。其通信必須用光耦芯片進行隔離增加其抗干擾能力及電磁兼容性能。充放電控制部分分別控制鋰離子電池的充電與放電狀態(tài)。由此可見，通過MOSFET管Q、限流電阻R、電壓比較器N、繼電器開關K基本器件，完成了對鋰離子電池應用中的充放電管理控制與實時監(jiān)測。大幅度的提高了電池應用效率，解決了鋰離子電池使用過程中的安全度問題。從而延長了鋰離子電池的使用壽命。
權利要求1.一種鋰離子電池充放電監(jiān)測控制裝置，其特征在于所述的監(jiān)測控制裝置包括充電電流控制、放電電壓控制兩部分；其中，所述充電電流控制部分主要由MOSFET管Q、限流電阻R、肖特基ニ極管VD組成；所述放電電壓控制部分主要由肖特基ニ極管VD、電壓比較器N、繼電器開關K組成；所述的繼電器開關K設置在放電電壓控制部分中，起到接通或斷開放電電路的作用；對應電壓比較器N設置有基準電壓V;所述充電電流控制、放電電壓控制部分中分別設置有肖特基ニ極管并使兩個肖特基ニ極管反向井接后，與所述鋰離子電池的正極連接；所述的監(jiān)測控制裝置中，設置用以控制MOSFET管Q導通或關閉，使鋰離子電池充電或停止充電的單片機。
2.根據權利要求I所述的ー種鋰離子電池充放電監(jiān)測控制裝置，其特征在于所述的鋰離子電池組為多個時，所述的多個鋰離子電池組之間并聯，對應每個電池組分別設置監(jiān)測控制単元；所述的多個監(jiān)測控制單元之間并聯構成所述的監(jiān)測控制裝置；所述的監(jiān)測控制裝置的充電電流控制部分中，對應每ー個電池組均設置有肖特基ニ極管；放電電壓控制部分中，對應每ー個電池組均設置有肖特基ニ極管，并使肖特基ニ極管連接電壓比較器N的輸入正相端；對應每個電池組設置的兩個肖特基ニ極管反向并聯。
3.根據權利要求I所述的ー種鋰離子電池充放電監(jiān)測控制裝置，其特征在于單片機通過控制管腳控制MOSFET管Q導通或關閉，用以控制鋰離子電池是否充電，并設置光耦芯片進行隔離。
專利摘要本實用新型屬于鋰離子電池管理系統(tǒng)技術領域，提出的一種鋰離子電池充放電監(jiān)測控制裝置，包括充電電流控制、放電電壓控制兩部分；充電電流控制部分主要由MOSFET管Q、限流電阻R、肖特基二極管VD組成；放電電壓控制部分主要由肖特基二極管VD、電壓比較器N、繼電器開關K組成；充電電流控制、放電電壓控制部分中分別設置有肖特基二極管并使兩個肖特基二極管反向并接后與所述鋰離子電池的正極連接；所述的監(jiān)測控制裝置中，設置用以控制MOSFET管Q使鋰離子電池充電或停止充電的單片機。本實用新型通過對鋰離子電池充放電過程的監(jiān)測控制，保證充放電過程中不會損壞，使鋰離子電池應用更合理，使用壽命得以延長，具有設計合理、成本低的特點。
文檔編號H02J7/00GK202395475SQ201120507459
公開日2012年8月22日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權日2011年11月30日
發(fā)明者李亞軍, 梁爽, 謝永進, 陳曉東, 韓金坤 申請人:凱邁(洛陽)電子有限公司