專利名稱：由一個主電路對兩組串聯電池均衡充電的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種蓄電池充電裝置，特別是用于兩組蓄電池串聯充電均衡充電裝置。
背景技術：
串聯工作的蓄電池在充電和放電時由于種種原因都存在不均衡性；充電時容量小的蓄電池往往會產生過充，嚴重時將導致蓄電池損壞，而容量大的蓄電池往往不能充滿電；放電時電量不足的蓄電池會最先進入放電下限值，存在放電不均衡性；如繼續放電，該蓄電池就會產生過放電，而縮短蓄電池的使用壽命，嚴重時會出現反極性徹底損壞蓄電池。

發明內容
本實用新型的目的在于提供一種用于兩組蓄電池串聯充電的均衡充電裝置，它克服蓄電池串聯充電過程中現有技術的上述弊端。
本實用新型的技術解決方案由一個主電路對兩組串聯電池均衡充電的裝置，它是在外殼中安裝機芯電路，機芯電路是一個隔離式電源的DC/DC主控電路與變壓器BT1原邊繞組聯接，變壓器BT1副邊繞組經DC/DC副控電路接至兩組串聯的蓄電池組B1B2，其特征在于由電阻R1-31，分壓電阻RTX1、RTX2、RTX3、RTX4、電容C1-11、電感L1-2、二極管D1-11、三極管Q1-7、晶閘管DT1、DT2、光耦OP1-5、定時器U1、運放器U2A、U2B、U2C、U2D、三端穩壓器U3、U4及熔斷器F1、F2接成DC/DC副控電路；副控電路的接地點與變壓器BT1副邊繞組中點N及兩組蓄電池B1、B2的串接點聯接，變壓器BT1副邊繞組的首、末兩端分別接至二極管整流橋D1-4的兩個輸入端，F1接蓄電池組B1正極，F2接蓄電池組B2負極。


圖1是DC/DC主控電路聯接圖圖2是DC/DC副控電路聯接圖具體實施方式
本實用新型結合具體實施例參見附圖進一步說明如下一種用于兩組蓄電池串聯充電的均衡充電裝置，它是由一個主電路對兩組串聯的電池組進行均衡充電的裝置，它是由外殼中安裝機芯電路，機芯電路是由一個隔離式電源的DC/DC主控電路與變壓器BT1原邊線組聯接，變壓器BT1副邊繞組經DC/DC副控電路接至兩組串聯的待充電蓄電池組B1、B2。
DC/DC主控電路基本上是現有技術，它是由電阻R32-35、IGBT管Q10-13、電容C12-13、變壓器BT1、PWM脈寬調制模塊P2[2]、IGBT驅動模塊P1[1]接成橋式驅動隔離式DC/DC主回路，參見附圖1；另由電流傳感器Tsensor、二極管整流橋D12-15、濾波電容C14、取樣電阻R36、RTX5、穩壓管D16、三極管Q14接成電流保護電路，它與PWM脈寬調制模塊P2聯接，它保護IGBT管Q10-13不過流，從而使隔離式DC/DC主回路工作安全、可靠；PWM脈寬調制模塊P2[2]由內部電源模塊P3[3]提供+15V電源供電，PWM脈寬調制模塊P2[2]的啟動或關閉的控制信號來自DC/DC副控電路中的光耦OP3，分別經由K02、K02引入。
由電阻R1-31，分壓電阻RTX1、RTX2、RTX3、RTX4、電容C1-11、電感L1-2、二極管D1-11、三極管Q1-7、場效應管Q8、Q9、晶閘管DT1、DT2、光耦OP1-5、定時器U1、運放器U2A、U2B、U2C、U2D、三端穩壓器U3、U4及熔斷器F1、F2接成DC/DC副控電路；副控電路的接地點與變壓器BT1副邊繞組中點N及兩組蓄電池B1、B2的串接點聯接，變壓器BT1副邊繞組的首末兩端分別接至二極管整流橋D1-4的兩個輸入端，F1接蓄電池B1正極，F2接蓄電池B2負極。參見附圖2。
DC/DC副控電路包含一個二極管橋式整流電路D1-4，2個主要由場效應管Q8、Q9為主構成的電子開關，一個由芯片U1為主構成的時基電子掃描發應器及其驅動電路，以及二個電壓監測控制電路Vcon1[4]和Vcon2[5]。
場效應管Q9、三極管Q7、電阻R18組成控制對蓄電池組B1充電的電子開關；場效應管Q8、三極管Q6、電阻R19組成控制對蓄電池組B2充電的電子開關。
TGBT驅動模塊P1型號為TLP250，PWM脈寬調制模塊P2型號為TL494，內部電源模塊P3型號為XR03/24S15，定時器芯片U1型號為555，三端穩壓器芯片U3、U4型為7805。
本實用新型工作原理是由電子開關(場效應管)Q9控制向蓄電池B1充電，電子開關(場效應管)Q8控制向蓄電池B2充電，電子開關Q8、Q9由定時器U1及其控制電路控制其導通和截止；定時器U1以分時掃描方式通過電子開關Q8、Q9分別對蓄電池B1、B2單獨充電，同時由電壓檢測器Vcon1、Vcon2分別對蓄電池B1、B2的充電電壓進行監控，控制定時器U1、電子開關Q8和Q9的工作，并將監控結果由DC/DC副控電路中的光耦OP3通過聯接線K01、K02反饋到DC/DC主控電路中的脈寬調制器PWM，控制充電裝置主回路的工作，以保證蓄電池組B1、B2不會過充電，從而使蓄電池組B1、B2達到均衡充電，解決兩組蓄電池B1、B2串聯充電時產生的充電不均衡問題。
由定時器電路U1產生某一頻率占空比各為50％的高、低電平方波信號，并從3腳輸，當3腳為高電位時，三極管Q2導通，光耦OP1相應導通，而三極管Q5及光耦OP2則截止；當U1的3腳為低電位時，三極管Q2截止，光耦QP1相應截止，而三極管Q5及光耦QP2則導通；光耦QP1、QP2分別控制電子開關Q9及Q8的定時導通和截止，將BT1主回路的電能引入，分別對蓄電池B1、B2分時脈沖充電。
電壓控制器Vcon1、Vcon2是蓄電池電壓監測開關，當蓄電池B1充滿電時，Vcon1輸出高電位，使三極Q1導通、Q2截止；光耦OP1截止，電子開關Q9截止，停止對蓄電池B1充電；同時因Q2截止，使Q5及OP2均導通，OP2導通使電子開關Q8導通，副控電路只對蓄電池B2充電。
當蓄電池B2充滿電時，Vcon2輸出高電位，光耦OP5導通、Q5截止，OP2截止，電子開關Q8截止，從而對蓄電池B2停止充電；光耦OP5導通時，通過二極管D6迫使定時器U1停止工作，其3腳輸出端恒定為高電位，使Q2、OP1導通，從而使電子開關Q9導通，只對蓄電池B1充電。
在蓄電池B1、B2未充滿電時，Vcon1、Vcon2輸出端均為低電平，由于Vcon2的輸出端為低電位，通過二極管D5使Q3截止；另一方面，由于Vcon1輸出端為低電位，光耦OP4為截止狀態，三極管Q4導通，亦使Q3截止，并且當任一個Vcon1或Vcon2單獨輸出高電位時，也就是蓄電池B1或B2任一個充滿電時，Q3都不能導通，只有當兩組蓄電池B1、B2都充滿電時，Vcon1和Vcon2的輸出端都為高電位時，Vcon1使光耦OP4導通，Q4截止，Vcon2對二極管D5加以反向高電位使它截止，它們的共同作用使Q3導通，從而光耦OP3導通，由于OP3導通，迫使與它聯接(通過K01、K02連線聯接)的DC/DC主控電路中的脈充調控器PWM停止工作，從而使DC/DC主控電路停止工作，最終停止對兩個蓄電池組B1及B2充電。
當B1、B2中任何一個蓄電池組電壓下降到最低限壓點時，其對應的Vcon1或Vcon2將重新輸出低電平，使Q3重新截止，OP3重新截止，通過聯接線K01、K02使PWM重新啟動，讓DC/DC主控電路重新工作，恢復對兩個蓄電池組B1、B2進行充電。
本實用新型優點是能使串聯充電的兩組蓄電池在充電過程中實現每組蓄電池均衡充電，防止其中的小容量蓄電池組因過充電而導致損壞和影響壽命，避免其中的大容量蓄電池組充電不滿。
權利要求1.由一個主電路對兩組串聯電池均衡充電的裝置，它是在外殼中安裝機芯電路，機芯電路是由一個隔離式電源的DC/DC主控電路與變壓器BT1原邊繞組聯接，變壓器BT1副邊繞組經DC/DC副控電路接至兩組串聯的待充電蓄電池組B1、B1，其特征在于由電阻R1-31，分壓電阻RTX1、RTX2、RTX3、RTX4、電容C1-11、電感L1-2、二極管D1-11、三極管Q1-7、場效應管Q8、Q9、晶閘管DT1、DT2、光耦OP1-5、定時器U1、運放器U2A、U2B、U2C、U2D、三端穩壓器U3、U4及熔斷器F1、F2接成DC/DC副控電路；副控電路的接地點與變壓器BT1副邊繞組中點N及兩組蓄電池B1、B2的串接點聯接，變壓器BT1副邊繞組的首、末兩端分別接至二極管整流橋D1-4的兩個輸入端，F1接蓄電池組B1正極，F2接蓄電池組B2負極。
專利摘要由一個主電路對兩組串聯電池均衡充電的裝置，它是在外殼中安裝機芯電路，機芯電路是由一個隔離式電源的DC/DC主控電路與變壓器BT1原邊繞組聯接，變壓器BT1副邊繞組經DC/DC副控電路接至兩組串聯的待充電蓄電池組B
文檔編號H02J7/00GK2655490SQ0324891
公開日2004年11月10日 申請日期2003年9月29日 優先權日2003年9月29日
發明者范漢強, 袁翔, 王英健 申請人:廣州市龍豹汽車工業有限公司, 長沙理工大學, 范漢強