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一种锂电池充放电控制电路的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-17 13:52:02

本技术涉及锂电池制造的,尤其涉及一种锂电池充放电控制电路。

背景技术:

1、随着人们对环境的重视以及国家对新能源产业的政策支持,近几年新能源产业得到迅猛发展,作为新能源产业电能存储的基本单元,电池尤其是动力锂电池也出现了巨大的需求,各大动力锂电池生产厂家积极扩产,形成了较大的锂电池生产成套设备需求。

2、锂电池的生产流程每个生产厂家会有所不同,但都离不开最基本的几个环节:电池极片制作、电芯制作、电池组装、电池注液、电池封口、电池化成、电池老化、电池分选。其中电池化成、电池分选是指电池制作完成后,通过一定的充放电方式将其内部正负极物质激活,改善锂电池综合性能的过程,以及对电池循环充放电后进行分选等级。

3、在对锂电池进行充放电的设备中通常采用的是线性电源方案,然而,在线性电源方案的充放电过程中,开关元件持续导通,电流长时间流过开关元件,导致开关元件发热严重,进而导致整体电路发热严重、能耗高;而且大规模使用时还需要额外增加降温设备,进一步增加了能耗和成本。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种锂电池充放电控制电路,以解决现有的锂电池充放电方案能耗高、成本高的问题。

2、本实用新型提供的一种锂电池充放电控制电路采用如下的技术方案:

3、一种锂电池充放电控制电路,包括:充放电电路和控制电路;

4、所述充放电电路包括依次串联的电源接入端、第一开关元件mos1、第一电感l1和电池接入端,所述充放电电路还包括第一电容c1和第二开关元件mos2,所述第一电容c1与所述电池接入端并联连接,所述第二开关元件mos2的源极与所述电源接入端的负极连接,所述第二开关元件mos2的漏极与所述第一电感l1连接,所述第一开关元件mos1的源极与所述第一电感l1和所述第二开关元件mos2的漏极连接,所述第一开关元件mos1的漏极与所述电源接入端的正极连接;

5、所述控制电路分别与第一开关元件mos1的栅极和第二开关元件mos2的栅极电连接,以使第一开关元件mos1与第二开关元件mos2中的一个导通。

6、可选的,还包括lc滤波器,所述lc滤波器包括第二电感l2和第二电容c2,所述第二电感l2接入所述电源接入端的正极与所述第一开关元件mos1的漏极之间,所述第二电容c2的一端与所述第二电感l2和所述第一开关元件mos1的漏极连接,另一端与所述电源接入端的负极连接。

7、可选的,所述控制电路包括依次串联的pid控制模块、pwm信号控制器和半桥驱动模块,所述半桥驱动模块分别与第一开关元件mos1的栅极和第二开关元件mos2的栅极电连接。

8、可选的,所述pid控制模块包括第一反馈模块、第二反馈模块、第三反馈模块和pid控制电路,所述第一反馈模块、所述第二反馈模块和所述第三反馈模块均与所述pid控制电路电连接;

9、所述第一反馈模块包括依次串联的模数转换器、mcu和数模转换器,所述数模转换器与所述pid控制电路连接;

10、所述第二反馈模块包括电流采样电阻,所述电流采样电阻接入所述第一电感l1和所述电池接入端之间,且所述电流采样电阻与所述pid控制电路电连接;

11、所述第三反馈模块一端与所述电池接入端并联,另一端与所述pid控制电路电连接。

12、可选的,所述第一反馈模块还包括与所述mcu电连接的存储器,所述存储器采用eeprom。

13、可选的,所述第一反馈模块还包括与所述mcu电连接的串口通信器,所述串口通信器采用max232。

14、与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

15、1.采用开关电源方案,在充电的时候,电路工作在降压模式,第一开关元件mos1和第二开关元件mos2循环导通,当第一开关元件mos1导通的时候,第二开关元件mos2关断,第一电感l1和第一电容c1储存能量,同时对电池进行充电;当第一开关元件mos1关断的时候,第二开关元件mos2导通,此时由第一电感l1和第一电容c1储存的能量对电池进行充电,通过控制电路产生的信号来调节第一开关元件mos1和第二开关元件mos2的导通时间,可以调节电路输出电压的大小,即可以调节电池充电时电压的大小,第一开关元件mos1和第二开关元件mos2循环导通,能量损耗小,效率高,因此电路发热量小,基本不发热;

16、2.在放电的时候,电池作为电源,电路工作在升压模式,第一电感l1和第一电容c1进行能量储存和回收,电池放出的电能经过逆变电源转换之后可以回馈到电网,从而达到了节省能量消耗的目的。

技术特征:

1.一种锂电池充放电控制电路,其特征在于,包括:充放电电路和控制电路;

2.根据权利要求1所述的锂电池充放电控制电路,其特征在于,还包括lc滤波器,所述lc滤波器包括第二电感l2和第二电容c2,所述第二电感l2接入所述电源接入端的正极与所述第一开关元件mos1的漏极之间,所述第二电容c2的一端与所述第二电感l2和所述第一开关元件mos1的漏极连接,另一端与所述电源接入端的负极连接。

3.根据权利要求1所述的锂电池充放电控制电路,其特征在于,所述控制电路包括依次串联的pid控制模块、pwm信号控制器和半桥驱动模块,所述半桥驱动模块分别与第一开关元件mos1的栅极和第二开关元件mos2的栅极电连接。

4.根据权利要求3所述的锂电池充放电控制电路,其特征在于,所述pid控制模块包括第一反馈模块、第二反馈模块、第三反馈模块和pid控制电路,所述第一反馈模块、所述第二反馈模块和所述第三反馈模块均与所述pid控制电路电连接;

5.根据权利要求4所述的锂电池充放电控制电路,其特征在于,所述第一反馈模块还包括与所述mcu电连接的存储器,所述存储器采用eeprom。

6.根据权利要求4所述的锂电池充放电控制电路,其特征在于,所述第一反馈模块还包括与所述mcu电连接的串口通信器,所述串口通信器采用max232。

技术总结本技术公开了一种锂电池充放电控制电路,包括:充放电电路和控制电路;充放电电路包括依次串联的电源接入端、第一开关元件MOS1、第一电感L1和电池接入端,充放电电路还包括第一电容C1和第二开关元件MOS2,第一电容C1与电池接入端并联连接,第二开关元件MOS2的源极与电源接入端的负极连接,第二开关元件MOS2的漏极与第一电感L1连接,第一开关元件MOS1的源极与第一电感L1和第二开关元件MOS2的漏极连接,第一开关元件MOS1的漏极与电源接入端的正极连接;控制电路分别与第一开关元件MOS1的栅极和第二开关元件MOS2的栅极电连接,以使第一开关元件MOS1与第二开关元件MOS2中的一个导通。本技术可以解决现有的锂电池充放电方案能耗高、成本高的问题。技术研发人员:刘习奎,吴启祥,廖武受保护的技术使用者:深圳市欣旺达电气技术有限公司技术研发日:20231114技术公布日:2024/7/9

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