本實(shí)用新型涉及電池充電管理領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種多組電池均衡充電管理器。
背景技術(shù)：
對(duì)于鋰電池等可充放電電池，由于其單節(jié)電壓較低，經(jīng)常需要串聯(lián)使用。多節(jié)電池串聯(lián)充電時(shí)，各節(jié)電池個(gè)體差異會(huì)導(dǎo)致充電不均衡：個(gè)別電池有可能先充滿(mǎn)，而另一部分電池尚未充滿(mǎn)。為了防止個(gè)別電池過(guò)充或長(zhǎng)期未充滿(mǎn)而影響電池組的性能，現(xiàn)有技術(shù)中提出了這樣的均衡充電技術(shù)：在某節(jié)電池充滿(mǎn)后，停止主電流對(duì)串聯(lián)各節(jié)電池的充電，使該節(jié)被充滿(mǎn)的電池放電至與其他電池電量相等，然后再開(kāi)啟主電流。
然而，在實(shí)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這種均衡充電技術(shù)在充電過(guò)程中可能需要對(duì)某些電池進(jìn)行放電，這樣會(huì)縮短該電池的壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種多組電池均衡充電管理器，能夠避免充電過(guò)程中個(gè)別電池被動(dòng)放電，從而防止該電池的壽命被縮短。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種多組電池均衡充電管理器，具備：
多對(duì)電池接口，每對(duì)電池接口分別用于連接一節(jié)電池的兩端，使得接入的多節(jié)電池串聯(lián)；
電源接口，其用于接入充電電源，所述充電電源用于為所述多節(jié)電池充電；
主開(kāi)關(guān)器件，其連接于所述多對(duì)電池接口與所述電源接口之間，當(dāng)其連通時(shí)，所述充電電源以主電流對(duì)串聯(lián)的所述多節(jié)電池進(jìn)行充電，當(dāng)其關(guān)斷時(shí)，所述充電電源不再以主電流對(duì)串聯(lián)的所述多節(jié)電池進(jìn)行充電；
均衡變壓器，其具有原邊繞組及分別與多節(jié)電池并聯(lián)的多個(gè)次級(jí)繞組，所述原邊繞組連接于所述電源接口的兩端，各個(gè)所述次級(jí)繞組分別連接于一對(duì)所述電池接口的兩端，所述均衡變壓器用于分別為各節(jié)電池提供均衡電流；
脈沖開(kāi)關(guān)器件，其與所述原邊繞組串聯(lián)，用于控制所述充電電源對(duì)所述均衡變壓器提供脈沖交流電，其中，所述脈沖開(kāi)關(guān)器件與所述原邊繞組串聯(lián)后連接于所述電源接口兩端；
與所述多對(duì)電池接口一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)次開(kāi)關(guān)器件，每個(gè)次開(kāi)關(guān)器件分別與一個(gè)所述次級(jí)繞組串聯(lián)，用于啟動(dòng)或切斷該次級(jí)繞組以均衡電流為對(duì)應(yīng)電池的充電。
可選地，多組電池均衡充電管理器還具備：
電壓檢測(cè)電路，其分別連接所述多對(duì)電池接口，用于對(duì)每對(duì)電池接口所連接電池兩端的電壓進(jìn)行檢測(cè)；
開(kāi)關(guān)控制電路，其連接所述電壓檢測(cè)電路，用于獲取所述電壓檢測(cè)電路檢測(cè)到的每節(jié)電池兩端的電壓，所述開(kāi)關(guān)控制電路還連接所述主開(kāi)關(guān)器件與所述多個(gè)次開(kāi)關(guān)器件，并用于根據(jù)所獲取的電壓分別控制所述主開(kāi)關(guān)器件與所述多個(gè)次開(kāi)關(guān)器件。
可選地，當(dāng)出現(xiàn)某一電池，其電壓低于其他電池的最大電壓的程度超過(guò)第一預(yù)設(shè)比例時(shí)，所述開(kāi)關(guān)控制電路使該電池對(duì)應(yīng)的所述次開(kāi)關(guān)器件連通，使得該次開(kāi)關(guān)器件對(duì)應(yīng)的所述次級(jí)繞組以均衡電流為該電池充電。
可選地，當(dāng)被對(duì)應(yīng)的所述次級(jí)繞組以所述均衡電流進(jìn)行充電的電池的電壓達(dá)到其他電池的最大電壓時(shí)，或者，低于其他電池的最大電壓的程度小于第二預(yù)設(shè)比例時(shí)，所述開(kāi)關(guān)控制電路使該次級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的所述次開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷，使得該次級(jí)繞組停止以均衡電流為該電池充電。
可選地，當(dāng)出現(xiàn)電壓達(dá)到額定電壓的電池時(shí)，所述開(kāi)關(guān)控制電路使所述主開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷，使得所述充電電源停止以所述主電流對(duì)所述多節(jié)電池進(jìn)行充電。
可選地，多組電池均衡充電管理器還具備：脈沖控制電路，其連接所述開(kāi)關(guān)控制電路，用于為所述脈沖開(kāi)關(guān)器件提供脈沖信號(hào)，
當(dāng)所述開(kāi)關(guān)控制電路判斷出現(xiàn)某一電池，其電壓低于其他電池的最大電壓的程度超過(guò)第一預(yù)設(shè)比例時(shí)，所述開(kāi)關(guān)控制電路指示所述脈沖控制電路發(fā)出所述脈沖信號(hào)。
可選地，多組電池均衡充電管理器還具備：溫度檢測(cè)電路，其分別連接所述多節(jié)電池，用于測(cè)量每節(jié)所述電池的溫度；
開(kāi)關(guān)控制電路，其連接所述溫度檢測(cè)電路，用于獲取所述溫度檢測(cè)電路檢測(cè)到的每節(jié)電池的溫度信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)控制電路還連接所述主開(kāi)關(guān)器件與所述多個(gè)次開(kāi)關(guān)器件，并用于根據(jù)所獲取的溫度信號(hào)分別控制所述主開(kāi)關(guān)器件與所述多個(gè)次開(kāi)關(guān)器件。
可選地，當(dāng)開(kāi)關(guān)控制電路根據(jù)電池溫度檢測(cè)電路檢測(cè)得到的各節(jié)電池的溫度確定某一電池的超過(guò)預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述開(kāi)關(guān)控制電路控制所述主開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷，使得所述充電電源停止以所述主電流對(duì)所述多節(jié)電池進(jìn)行充電，并且，開(kāi)關(guān)控制電路使該電池對(duì)應(yīng)的所述次開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷，使該電池之外的其他電池對(duì)應(yīng)的所述次開(kāi)關(guān)器件連通，使得所述均衡變壓器以均衡電流為其他電池充電。
相比于現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)某節(jié)電池充滿(mǎn)后，停止主電流對(duì)串聯(lián)各節(jié)電池的充電，使被充滿(mǎn)的該節(jié)電池放電至與其他電池電量相等，然后再開(kāi)啟主電流，導(dǎo)致該節(jié)電池的壽命被縮短，根據(jù)本實(shí)用新型提供的多組電池均衡充電管理器，在整個(gè)充電過(guò)程中不會(huì)進(jìn)行被動(dòng)的放電，每節(jié)電池均只有充電過(guò)程，因而不會(huì)因被動(dòng)放電導(dǎo)致電池壽命被縮短。
附圖說(shuō)明
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：
圖1是本實(shí)用新型提供的多組電池均衡充電管理器的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。
如圖1所示，本實(shí)用新型的多組電池均衡充電管理器具備：多個(gè)電池接口A0、A1、A2、A3、A4，電源接口B1、B2，主開(kāi)關(guān)器件MS，均衡變壓器T，脈沖開(kāi)關(guān)器件PS，多個(gè)次開(kāi)關(guān)器件SS1、SS2、SS3、SS4。
對(duì)于多個(gè)電池接口A0、A1、A2、A3、A4，其中，A0、A1構(gòu)成一對(duì)，A1、A2構(gòu)成一對(duì)，A2、A3構(gòu)成一對(duì)，A3、A4構(gòu)成一對(duì)。每對(duì)電池接口分別用于連接一節(jié)電池的兩端，使得接入的多節(jié)電池串聯(lián)。如圖所示，電池接口對(duì)A0、A1連接電池BT1兩端，電池接口對(duì)A1、A2連接電池BT2兩端，電池接口對(duì)A2、A3連接電池BT3兩端，電池接口對(duì)A3、A4連接電池BT4兩端。4節(jié)電池BT1、BT2、BT3及BT4形成串聯(lián)的電池組。
電源接口B1、B2用于接入充電電源，充電電源用于為串聯(lián)電池組提供充電電源，其中，電源接口B1連接串聯(lián)電池組的總正極。
主開(kāi)關(guān)器件MS連接于電源接口B1與多對(duì)電池接口之間，更具體地，主開(kāi)關(guān)器件MS連接于電源接口B1與電池接口A4之間，其中電池接口A4對(duì)應(yīng)于串聯(lián)電池組的總正極。主開(kāi)關(guān)器件MS的通斷用于控制充電電源是否對(duì)串聯(lián)電池組進(jìn)行直充。具體地，當(dāng)主開(kāi)關(guān)器件MS連通時(shí)，充電電源以主電流對(duì)串聯(lián)電池組進(jìn)行充電；當(dāng)其關(guān)斷時(shí)，充電電源不再以主電流對(duì)串聯(lián)電池組進(jìn)行充電。在此，主電流是相對(duì)于后文的均衡電流而言的，主電流是指電池組直接串聯(lián)于充電電源兩端情況下的充電電流。主電流的大小主要取決于充電電源的充電功率。在一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，充電電源的充電功率可調(diào)節(jié)，因而主電流的大小也可調(diào)節(jié)。
均衡變壓器T具有原邊繞組(標(biāo)號(hào)1與2之間的繞組)及分別與多節(jié)電池并聯(lián)的多個(gè)次級(jí)繞組(標(biāo)號(hào)3與4之間、標(biāo)號(hào)5與6之間、標(biāo)號(hào)7與8之間以及標(biāo)號(hào)9與10之間的繞組)。原邊繞組連接于電源接口的兩端B1、B2。在圖中，以原邊繞組的標(biāo)號(hào)為1這端與電源接口B1連接，原邊繞組的標(biāo)號(hào)為2這端與電源接口B2連接為例。各個(gè)次級(jí)繞組分別連接于一對(duì)電池接口的兩端，具體地，標(biāo)號(hào)3與4之間的次級(jí)繞組與電池接口對(duì)A0、A1連接，標(biāo)號(hào)5與6之間的次級(jí)繞組與電池接口對(duì)A1、A2連接，標(biāo)號(hào)7與8之間的次級(jí)繞組與電池接口對(duì)A2、A3連接，標(biāo)號(hào)9與10之間的次級(jí)繞組與電池接口對(duì)A3、A4連接。另外，原邊繞組標(biāo)號(hào)為1的這端與次級(jí)繞組標(biāo)號(hào)分別為3、5、7、9的端子之間互為同名端。
在本實(shí)施例中，以4對(duì)電池接口且主開(kāi)關(guān)器件MS具有4個(gè)次級(jí)繞組為例進(jìn)行說(shuō)明，然而，這只是一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，電池接口的對(duì)數(shù)、次級(jí)繞組的個(gè)數(shù)不限于此，電池接口的對(duì)數(shù)可為兩對(duì)以上，次級(jí)繞組的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)地可為兩個(gè)以上。
均衡變壓器T用于分別為各節(jié)電池BT1、BT2、BT3及BT4提供均衡電流，后文將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
脈沖開(kāi)關(guān)器件PS與原邊繞組串聯(lián)，用于控制充電電源對(duì)均衡變壓器T提供脈沖交流電。圖中以脈沖開(kāi)關(guān)器件PS與原邊繞組的標(biāo)號(hào)為2這端連接為例。脈沖開(kāi)關(guān)器件PS與原邊繞組串聯(lián)后連接于電源接口兩端B1、B2。
多個(gè)次開(kāi)關(guān)器件SS1、SS2、SS3、SS4與多對(duì)電池接口一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)次開(kāi)關(guān)器件分別與一個(gè)次級(jí)繞組串聯(lián)，用于啟動(dòng)或切斷該次級(jí)繞組以均衡電流為對(duì)應(yīng)電池的充電。具體地，次開(kāi)關(guān)器件SS1與電池接口對(duì)A0、A1對(duì)應(yīng)，與標(biāo)號(hào)3與4之間的次級(jí)繞組串聯(lián)，用于啟動(dòng)或切斷該次級(jí)繞組以均衡電流為對(duì)應(yīng)電池的充電；次開(kāi)關(guān)器件SS2與電池接口對(duì)A1、A2對(duì)應(yīng)，與標(biāo)號(hào)5與6之間的次級(jí)繞組串聯(lián)，用于啟動(dòng)或切斷該次級(jí)繞組以均衡電流為對(duì)應(yīng)電池的充電；次開(kāi)關(guān)器件SS3與電池接口對(duì)A2、A3對(duì)應(yīng)，與標(biāo)號(hào)7與8之間的次級(jí)繞組串聯(lián)，用于啟動(dòng)或切斷該次級(jí)繞組以均衡電流為對(duì)應(yīng)電池的充電；次開(kāi)關(guān)器件SS4與電池接口對(duì)A3、A4對(duì)應(yīng)，與標(biāo)號(hào)9與10之間的次級(jí)繞組串聯(lián)，用于啟動(dòng)或切斷該次級(jí)繞組以均衡電流為對(duì)應(yīng)電池的充電。
在本實(shí)施例中，主開(kāi)關(guān)器件MS、脈沖開(kāi)關(guān)器件PS以及次開(kāi)關(guān)器件SS1、SS2、SS3、SS4均可為可控器件，可由其他元件或電路控制其導(dǎo)通或關(guān)斷。這樣的可控開(kāi)關(guān)器件例如可為MOS管(metal oxide semiconductor，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)等。
接著，對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的多組電池均衡充電管理器的工作原理進(jìn)行說(shuō)明。
首先，對(duì)充電電源以主電流對(duì)串聯(lián)電池組充電的情況進(jìn)行說(shuō)明。
電源接口B1、B2可連接一個(gè)恒流限壓源。在普通充電(即直充)模式下，主開(kāi)關(guān)器件MS是導(dǎo)通的，脈沖開(kāi)關(guān)器件PS是關(guān)斷的，各個(gè)次開(kāi)關(guān)器件SS1、SS2、SS3、SS4也是關(guān)斷的，因此，均衡變壓器T及其原邊繞組、各次級(jí)繞組及各次級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的串聯(lián)支路均沒(méi)有電壓，此時(shí)電流(即主電流I0)僅經(jīng)過(guò)主開(kāi)關(guān)器件MS對(duì)串聯(lián)電池組充電，即，流經(jīng)各節(jié)電池BT1、BT2、BT3及BT4的電流均相等，均為主電流I0。由于主電流I0可設(shè)置得較大，因此，普通充電模式下的充電效率較高，有利于縮短充電時(shí)間。
當(dāng)出現(xiàn)電壓達(dá)到額定電壓(例如為3.7V)的電池時(shí)，可使主開(kāi)關(guān)器件MS關(guān)斷，從而使得充電電源停止以主電流I0對(duì)串聯(lián)電池組進(jìn)行充電。
為了獲取各節(jié)電池的電壓，可在多組電池均衡充電管理器中設(shè)置電壓檢測(cè)電路。具體地，電壓檢測(cè)電路分別連接多對(duì)電池接口，用于對(duì)每對(duì)電池接口所連接電池兩端的電壓進(jìn)行檢測(cè)。如圖所示，未圖示的電壓檢測(cè)電路可分別連接電池接口A0、A1、A2、A3、A4，并根據(jù)電池接口A0、A1、A2、A3、A4的輸入確定各節(jié)電池BT1、BT2、BT3及BT4兩端的電壓。雖然在該實(shí)施例中以多組電池均衡充電管理器中設(shè)置電壓檢測(cè)電路為例進(jìn)行說(shuō)明，然而，在另一具體的實(shí)現(xiàn)方式中，電壓檢測(cè)電路可獨(dú)立于該多組電池均衡充電管理器而設(shè)置。
為了判斷各節(jié)電池的電壓是否達(dá)到額定電壓以及為了判斷各節(jié)電池的電壓之間的差距大小，可在多組電池均衡充電管理器中設(shè)置開(kāi)關(guān)控制電路，更具體地，開(kāi)關(guān)控制電路可由處理器實(shí)現(xiàn)。具體地，開(kāi)關(guān)控制電路連接電壓檢測(cè)電路，可從電壓檢測(cè)電路獲取各節(jié)電池BT1、BT2、BT3及BT4兩端的電壓，并將各節(jié)電池BT1、BT2、BT3及BT4兩端的電壓與額定電壓進(jìn)行比較，從而確定各節(jié)電池的電壓是否達(dá)到額定電壓，另外，通過(guò)將各節(jié)電池BT1、BT2、BT3及BT4兩端的電壓進(jìn)行兩兩比較，從而確定各節(jié)電池的電壓之間的差距大小。雖然在該實(shí)施例中以多組電池均衡充電管理器中設(shè)置開(kāi)關(guān)控制電路為例進(jìn)行說(shuō)明，然而，在另一具體的實(shí)現(xiàn)方式中，開(kāi)關(guān)控制電路可獨(dú)立于該多組電池均衡充電管理器而設(shè)置。
在設(shè)置上述電壓檢測(cè)電路與開(kāi)關(guān)控制電路的情況下，如圖所示，開(kāi)關(guān)控制電路一方面連接主開(kāi)關(guān)器件MS，另一方面還可通過(guò)標(biāo)號(hào)為P1、P2、P3、P4的接口分別與多個(gè)次開(kāi)關(guān)器件SS1、SS2、SS3、SS4連接，由此，開(kāi)關(guān)控制電路可根據(jù)所獲取的電壓，分別控制主開(kāi)關(guān)器件MS與多個(gè)次開(kāi)關(guān)器件SS1、SS2、SS3、SS4的導(dǎo)通與關(guān)斷。
接著，對(duì)充電電源以均衡電流分別對(duì)各節(jié)電池充電的情況，即均衡充電模式進(jìn)行說(shuō)明。
當(dāng)某節(jié)電池的電壓低于其他電池中具有最大電壓的電池(稱(chēng)為最大電壓電池)的電壓，且所低程度超過(guò)第一預(yù)設(shè)比例時(shí)，例如，電池BT4在各節(jié)電池中具有最大電壓(例如為3.2V)，而電池BT1的電壓(例如為2.5V)，此時(shí)，電池BT1的電壓低于最大電壓電池BT4的電壓的程度為(3.2-2.5)/3.2≈22％，若設(shè)置第一預(yù)設(shè)比例為20％，則該程度已經(jīng)超過(guò)第一預(yù)設(shè)比例，說(shuō)明此時(shí)存在這樣的電池(即電池BT1)，其電壓低于最大電壓電池的電壓的程度較大，若此時(shí)不及時(shí)調(diào)整兩電池電壓(即電池BT1與電池BT4)之間的電壓差距，該差距可能會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，或者，該差距將導(dǎo)致兩節(jié)電池?zé)o法最終同時(shí)或接近同時(shí)充滿(mǎn)。為此，當(dāng)出現(xiàn)某一電池，其電壓低于其他電池的最大電壓的程度超過(guò)第一預(yù)設(shè)比例時(shí)，開(kāi)關(guān)控制電路使該電池對(duì)應(yīng)的次開(kāi)關(guān)器件(在該例子中為電池BT1對(duì)應(yīng)的次開(kāi)關(guān)器件SS1)連通，使得該次開(kāi)關(guān)器件對(duì)應(yīng)的次級(jí)繞組(在該例子中為標(biāo)號(hào)為3、4之間的次級(jí)繞組)以均衡電流(即均衡電流I1)為該電池BT1充電。
需要說(shuō)明的是，在次級(jí)繞組以均衡電流(I1、I2、I3或I4)為對(duì)應(yīng)的電池充電的過(guò)程中，脈沖開(kāi)關(guān)器件PS根據(jù)脈沖信號(hào)周期性地導(dǎo)通或關(guān)斷。為了給脈沖開(kāi)關(guān)器件PS提供脈沖信號(hào)，可在多組電池均衡充電管理器中設(shè)置脈沖控制電路，該脈沖控制電路與開(kāi)關(guān)控制電路連接。當(dāng)開(kāi)關(guān)控制電路判斷出現(xiàn)某一電池，其電壓低于其他電池的最大電壓的程度超過(guò)第一預(yù)設(shè)比例時(shí)，開(kāi)關(guān)控制電路指示脈沖控制電路發(fā)出脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)用于控制脈沖開(kāi)關(guān)器件PS周期性地導(dǎo)通或關(guān)斷。需要說(shuō)明的是，雖然在該實(shí)施例中以多組電池均衡充電管理器中設(shè)置脈沖控制電路為例進(jìn)行說(shuō)明，然而，在另一具體的實(shí)現(xiàn)方式中，脈沖控制電路可獨(dú)立于該多組電池均衡充電管理器而設(shè)置。另外，雖然在該實(shí)施例中以脈沖控制電路與開(kāi)關(guān)控制電路連接為例進(jìn)行說(shuō)明，然而，在另一具體的實(shí)現(xiàn)方式中，脈沖控制電路可與開(kāi)關(guān)控制電路一起通過(guò)處理器實(shí)現(xiàn)。
像上述那樣地，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一電池的電壓低于最大電壓電池的電壓超過(guò)一定程度(即第一預(yù)設(shè)比例)時(shí)，就把相應(yīng)的次開(kāi)關(guān)器件開(kāi)啟，使均衡變壓器T以均衡電流為該電池充電。這樣一來(lái)，在被主電流I0充電的同時(shí)，該節(jié)電池還被均衡電流(I1、I2、I3或I4)充電，因此，其總的充電電流相比于其他電池更大，因此該節(jié)電池的充電速率更高，能夠使該節(jié)電池更快地充電，從而逐漸拉平該節(jié)電池與最大電壓電池之間的電壓/電量差距。
當(dāng)該被對(duì)應(yīng)的次級(jí)繞組以均衡電流進(jìn)行充電的電池的電壓達(dá)到最大電壓電池的電壓時(shí)(即被拉平時(shí))，或者，低于最大電壓電池的電壓的程度小于第二預(yù)設(shè)比例(例如小于5％)時(shí)，開(kāi)關(guān)控制電路使該次級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的次開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷，使得該次級(jí)繞組停止以均衡電流為該電池充電，以防止過(guò)充。
在此，對(duì)均衡電流進(jìn)行說(shuō)明。均衡電流是充電電源通過(guò)均衡變壓器T為電池分別充電的電流。均衡變壓器T是一個(gè)功率相對(duì)于充電電源的總功率而言較小的變壓器，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)只是充電電源總功率的10％～15％。均衡變壓器T在多組電池均衡充電管理器只是起到電壓/電量微調(diào)的作用。以各節(jié)電池BT1、BT2、BT3、BT4對(duì)應(yīng)的均衡電流分別是I1、I2、I3、I4為例進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)用新型中，可通過(guò)調(diào)整脈沖信號(hào)的占空比來(lái)設(shè)置均衡電流I1、I2、I3、I4的大小。
在上述說(shuō)明中以單個(gè)電池的電壓低于最大電壓電池的電壓超過(guò)一定程度為例進(jìn)行說(shuō)明，然而，在本實(shí)用新型中，當(dāng)兩個(gè)或三個(gè)電池的電壓低于最大電壓電池的電壓超過(guò)一定程度時(shí)，開(kāi)關(guān)控制電路可同時(shí)開(kāi)啟相應(yīng)的兩個(gè)或三個(gè)次開(kāi)關(guān)器件，使均衡變壓器T以均衡電流為這兩個(gè)或三個(gè)電池充電。
由上可知，相比于現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)某節(jié)電池充滿(mǎn)后，停止主電流對(duì)串聯(lián)各節(jié)電池的充電，使被充滿(mǎn)的該節(jié)電池放電至與其他電池電量相等，然后再開(kāi)啟主電流，導(dǎo)致該節(jié)電池的壽命被縮短，在本實(shí)用新型中，在整個(gè)充電過(guò)程中不會(huì)進(jìn)行被動(dòng)的放電，每節(jié)電池均只有充電過(guò)程，因而不會(huì)因被動(dòng)放電導(dǎo)致電池壽命被縮短。
另外，在上述說(shuō)明中提到，當(dāng)出現(xiàn)電壓達(dá)到額定電壓的電池時(shí)，可使主開(kāi)關(guān)器件MS關(guān)斷，從而使得充電電源停止以主電流I0對(duì)串聯(lián)電池組進(jìn)行充電。然而，除了達(dá)到額定電壓的電池之外，其他電池尚未達(dá)到額定電壓，仍需繼續(xù)充電。為此，開(kāi)關(guān)控制電路可控制除達(dá)到額定電壓的電池之外的其他電池所對(duì)應(yīng)的次開(kāi)關(guān)器件開(kāi)啟，使均衡變壓器T以均衡電流為這些電池充電。進(jìn)一步地，當(dāng)原來(lái)未充滿(mǎn)的某節(jié)電池被均衡電流充滿(mǎn)后，開(kāi)關(guān)控制電路接著控制該電池對(duì)應(yīng)的次開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷，而剩下的未充滿(mǎn)的電池對(duì)應(yīng)的次開(kāi)關(guān)器件保持開(kāi)啟，使均衡變壓器T以均衡電流為剩下的電池充電，直至所有電池均充滿(mǎn)。
另外，在上述說(shuō)明中，提到均衡變壓器T在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)只是充電電源總功率的10％～15％的功率，這是指當(dāng)均衡變壓器T的4個(gè)次級(jí)繞組及其對(duì)應(yīng)的各次開(kāi)關(guān)器件SS1、SS2、SS3、SS4均處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，各次級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的功率。當(dāng)僅有一個(gè)次級(jí)繞組及其對(duì)應(yīng)的各次開(kāi)關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，該次級(jí)繞組為對(duì)應(yīng)的電池充電的功率可達(dá)到上述功率的4倍，即，40％～60％，這是因?yàn)榇藭r(shí)僅有一個(gè)次級(jí)繞組導(dǎo)通，其他3個(gè)次級(jí)繞組沒(méi)有消耗(分走)任何功率。在這種情況下，能夠使該未充滿(mǎn)的電池更加快速地拉平與最大電壓電池之間的差距。
如上所述，根據(jù)本實(shí)用新型提供的多組電池均衡充電管理器，由于采用了均衡變壓器T及其對(duì)應(yīng)支路的設(shè)置，并且基于電池之間的電壓差距程度進(jìn)行開(kāi)閉控制，因此，能夠提高均衡精準(zhǔn)度，并且，能夠確保每節(jié)電池都充滿(mǎn)，甚至趨于同時(shí)充滿(mǎn)。
在上述實(shí)施例的一個(gè)更加具體的實(shí)現(xiàn)方式中，為了根據(jù)電池的發(fā)熱程度對(duì)主電流進(jìn)行控制，可在多組電池均衡充電管理器中設(shè)置電池溫度檢測(cè)電路，用于測(cè)量各節(jié)電池的溫度。該電池溫度檢測(cè)電路與開(kāi)關(guān)控制電路連接。當(dāng)開(kāi)關(guān)控制電路根據(jù)電池溫度檢測(cè)電路檢測(cè)得到的各節(jié)電池的溫度確定某一電池的溫度過(guò)高時(shí)，例如，超過(guò)預(yù)設(shè)溫度時(shí)，開(kāi)關(guān)控制電路可控制主開(kāi)關(guān)器件MS關(guān)斷，從而使得充電電源停止以主電流I0對(duì)串聯(lián)電池組進(jìn)行充電。同時(shí)，開(kāi)關(guān)控制電路可控制次開(kāi)關(guān)器件SS1、SS2、SS3、SS4及通過(guò)脈沖控制電路控制脈沖開(kāi)關(guān)器件PS，使得均衡變壓器T以均衡電流為除了發(fā)熱程度較高的電池之外的其他電池充電。需要說(shuō)明的是，雖然在該實(shí)施例中以多組電池均衡充電管理器中設(shè)置電池溫度檢測(cè)電路為例進(jìn)行說(shuō)明，然而，在另一具體的實(shí)現(xiàn)方式中，電池溫度檢測(cè)電路可獨(dú)立于該多組電池均衡充電管理器而設(shè)置。
通過(guò)設(shè)置電池溫度檢測(cè)電路，并根據(jù)電池溫度檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制主電流，能夠提高控制靈活性，開(kāi)放了控制維度。也就是說(shuō)，根據(jù)本實(shí)用新型提供的多組電池均衡充電管理器，既可以進(jìn)行均衡充電，又可以在個(gè)別電池的溫度過(guò)高時(shí)有意晚充一點(diǎn)，而溫度不高的電池多充點(diǎn)。
另外，如圖1所示，多組電池均衡充電管理器還包括二極管、電容等其他元件，這些元件在電路中起輔助作用，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)電路設(shè)計(jì)的常識(shí)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置及變更，這些變更的實(shí)施方式均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。