[发明专利]适用于2-8S锂电池组的均衡充电器

说明书

本发明公开了一种适用于2‑8S锂电池组的均衡充电器，由接入保护检测电路、充电电路、控制电路、电池端电压检测电路和电压均衡电路组成；由电池端电压检测电路来反馈接入单体电池的数量及参数，结合充电电流检测反馈信号大小来选择充电方式，由电压均衡电路来保证每个单体电池的充电电压处于均衡状态，充电电压输入和电池接入均有防反接保护，整个充电过程在控制电路的监测与控制下自动完成，无需人工参与。本发明采用微控制单元检测并智能决策控制充电和均衡过程，运用电解电容作为均衡能量转移载体、译码器控制选通需均衡的单体电池，在快速充电的基础上实现了安全、高效的均衡方案；适用于2‑8S锂电池组的快速均衡自动充电。

技术领域

本发明属于电池均衡充电装置，尤其是一种适用于芯数在2至8之间的锂电池组的

均衡充电器。

背景技术

大容量可充电锂电池对于便携设备的作用日渐凸显重要，对于所有的便携设备来说，电池的作用不言而喻，而针对一台优秀的便携设备，较长的待机和工作时间无疑是一项重要评判指标。S代表电池组的芯数或单体电池个数，锂电池每芯3.7伏；假如是6S的锂电池组，就是由6个单体锂电池串联而成的总电压为6X3.7=22.2伏的电池组。

电池的寿命直接关系到设备的正常使用，电池的容量直接关系到设备的使用时间，为了扩大电池的容量，通常将几块相同型号的电池串联在一起，在提高电压的同时，也延长了设备的一次工作时长。对于电池组的充电如果采用一般的充电方式，比如大多数的笔记本电脑电池组或是充电宝中的电池组，这样实际上对电池寿命的影响是相当大的。锂电池组通常由2个及2个以上锂电池串联构成，这种组成方式能同时满足笔记本电脑、医疗设备、测试仪器及工业应用所需的电压和功率要求，然而这种应用普遍的配置通常并不能发挥其最大功效，因为如果某个串联单体电池的容量与其它单体电池不匹配将会降低整个电池组的容量。在电池组中单体电池容量不均衡的情况下对电池组充电，会对电池组造成较大的损伤，电压较高、容量较大的单体电池在恒流充电的情况下会出现过饱和现象，而电压较低、容量较小的单体电池则会出现欠压现象。

现有的均衡充电技术主要分为能量消耗型、能量转移型等，能量消耗型均衡方案采用功率电阻作为分流元件，其结构简单、成本低，改善了锂电池组的不均衡性，但能耗比较高、浪费电能、效率低下，并且温升降低了充电设备的可靠性；另外因为电阻的分流，使得恒流充电方式无法进行，电池组的充电回路中只能通过较小的电流，使得充电的效率大大降低。能量转移型单向能量变换器在监视单体电池电压的基础上，采用光耦合器控制变压器两端能量的变换，但单向均衡不适合主动均衡。能量转移型双向型能量变换器从高压单体电池直接把能量变换到低压单体电池，动态调整输入输出方向，具有最佳的均衡效率，但因为能量变换器采用变压器，结构复杂、体积较大、成本相对较高。因此，开发一种适用于锂电池快速均衡自动充电的高效、简便、智能的充电设备是十分必要的。

发明内容

针对目前锂电池均衡充电装置存在的不足，本发明公布了一种适用于2-8S锂电池组的均衡充电器。