[实用新型]2V铅酸蓄电池均衡器

说明书

技术领域

本实用新型涉及蓄电池管理领域，更具体地说，涉及针对2V铅酸蓄电池组进行电压和容量均衡管理的2V铅酸蓄电池均衡器。

背景技术

2V铅酸蓄电池以其容量大、一致性比较好、内阻低、充放点电流大而常用于非常重要的电源系统，如基站、电站、通讯电源、特种电源等。但因单体电池电压比较低，通常是串联成组使用，最为常见的是24块电池串联成48V电压为系统供电。由于设计、制造精度、工艺控制和检测技术等因素，不同电池之间内阻、容量、自放电率等参数不可避免有一定的差异。成组电池在经过多次充、放电循环后，包括温度对电池的影响使得单体电池之间的电压差异会越来越大，在充放电过程中容易导致串联电池组内电池的电压不均衡，使得串联电池组的有效容量减少，影响电池组的使用性能，降低电池组的使用效率，这种差异导致电池组的总容量取决于最弱电池的容量。目前2V铅酸蓄电池检查发现电压差过大的问题后，通常采取均衡充电的方法来缩小电压差，这种方法虽然对缩小电压差有一定的效果，对其弊端非常突出，频繁使用会加大电池失水速度，导致个别电池过充电，会缩短电池组使用寿命，另外，由于2V铅酸蓄电池电压比较低，对其实行电压均衡还存在很多困难，或者电路复杂，或者难以实现。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种可解决以上缺陷的2V铅酸蓄电池均衡器，提高2V铅酸蓄电池电压的一致性，提高电池组的使用效率和寿命。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种2V铅酸蓄电池均衡器，包括信号发生器、信号放大器、电子开关、信号控制器、开关控制器、驱动电路、电压比较器以及电能转移电路，其中，信号发生器包含受信号控制器控制的矩形波振荡器，信号控制器与信号发生器和开关控制器连接，信号放大器与信号发生器和电子开关连接，电压比较器与开关控制器和电能转移电路连接，驱动电路与电子开关和电能转移电路连接，信号发生器输出矩形波，信号控制器控制信号发生器的矩形波占空比，信号放大器进行信号的整形放大，电 压比较器对相邻电池的电压大小和方向进行比较，通过开关控制器控制信号放大器与驱动电路的连接，电能转移电路在驱动电路的控制下进行有规律的开、关动作，将电压高的电池电能通过转换，转移输送到电压相对较低的相邻电池中，提高低电压电池的电压和容量，动态均衡电池的电压和容量，均衡过程中，电能损耗少，效率高，器件发热量小，每个2V铅酸蓄电池均衡器只有3根连接线，可以对2块串联电池进行均衡，当电池串联数量多于2块时，只需进行级联即可。

在本实用新型的2V铅酸蓄电池均衡器中，所述电能转移电路包括开关管Q1、Q2，二极管D1、D2和储能电感L，开关管Q1的源极与二极管D1的阴极与电池B1的正极连接，开关管Q1的漏极与二极管D1的阳极与开关管Q2的漏极和二极管D2的阴极及电感L的一端连接，电感L的另一端与电池B1的负极和电池B2的正极连接，开关管Q2的源极和二极管D2的阳极与电池B2的负极连接，开关管Q1采用P沟道场效应管，开关管Q2采用N沟道场效应管，二极管D1、D2为肖特基二极管，通过开关管的开启与关闭，将电压高的电池的部分电能缓存到电感L中，再通过二极管的关闭与开启将缓存在电感L中的电能充到电压较低的电池中，提高低电压电池的电压和容量，直到2块电池的电压达到设定电压差停止工作。

在本实用新型的2V铅酸蓄电池均衡器中，驱动电路包括第一驱动电路和第二驱动电路，其输入端分别与电子开关输出端连接，其第一驱动电路输出端和第二驱动电路输出端分别与电能转移电路开关管Q1、Q2的栅极连接。

在本实用新型的2V铅酸蓄电池均衡器中，每个2V铅酸蓄电池均衡器都是一个独立、完整的装置，可以实现对2块2V铅酸蓄电池进行均衡，当2V铅酸蓄电池串联数量多于2块时，只需对2V铅酸蓄电池均衡器进行级联即可。

实施本实用新型的2V铅酸蓄电池均衡器，不采用电池管理专业芯片和MCU、CPU等特殊器件，具有结构简单、成本适中，性价比高、均衡效率高、无限扩展等特点。采取独特的可变脉冲技术，根据相邻电池电压差的大小自动控制均衡电流大小，以适应电池工作状态。