蓄电池平衡电路

摘要

本发明公开了一种蓄电池平衡电路，包括相互并联的n路集成稳压电路，所述n为正整数，所述集成稳压电路包括可编程参考集成电路、基准电源限流电阻、主回路限流电阻，所述可编程参考集成电路的R端与基准电源限流电阻的一端连接，K端与主回路限流电阻的一端连接，所述基准电源限流电阻的另一端和主回路限流电阻的另一端均连接到蓄电池正极，可编程参考集成电路的A端连接到蓄电池负极。本发明提高了稳压精度，降低了体积，便于嵌入到蓄电池每个单体的蓄电池盖中，用于铅酸蓄电池充电时每一个单体之间充电电压调平，使蓄电池每单体充电电压保持一致。并且对电路进行了限流，避免了电路烧毁等故障。

权利要求

1.蓄电池平衡电路，其特征在于：包括相互并联的n路集成稳压电路，所述n为正整数，所述集成稳压电路包括可编程参考集成电路、基准电源限流电阻、主回路限流电阻，所述可编程参考集成电路的R端与基准电源限流电阻的一端连接，K端与主回路限流电阻的一端连接，所述基准电源限流电阻的另一端和主回路限流电阻的另一端均连接到蓄电池正极，可编程参考集成电路的A端连接到蓄电池负极。

2.如权利要求1所述的蓄电池平衡电路，其特征在于：所述蓄电池的容量为Q安时，每路集成稳压电路的电流为I安，所述集成稳压电路的路数n为(Q/I)*1％到(Q/I)*3％之间的正整数。

3.如权利要求1或2所述的蓄电池平衡电路，其特征在于：所述集成稳压电路包括输入信号放大器、达林顿管、基准电源、与基准电源连接的差分放大器。

4.如权利要求3所述的蓄电池平衡电路，其特征在于：所述输入信号放大器包括第一三极管。

5.如权利要求4所述的蓄电池平衡电路，其特征在于：所述达林顿管包括相串联的第十三极管和第十一三极管。

6.如权利要求5所述的蓄电池平衡电路，其特征在于：所述基准电源包括极性相同的第二三极管、第三三极管、第八三极管。

7.如权利要求6所述的蓄电池平衡电路，其特征在于：所述差分放大器包括第五三极管、第六三极管、第七三极管、第九三极管。

说明书

【技术领域】

本发明涉及蓄电池平衡电路，特别是适用于铅酸蓄电池充电时每一个单体之间充电电压调平，使蓄电池每单体充电电压保持一致的平衡电路。

【背景技术】

由于铅酸蓄电池具有单体电压高、材料来源充足、价格便宜、安全可靠等优点，因此，在蓄电池的市场分额中仍然占据绝对的优势。小型(或微型蓄电池)阀控式密封铅酸蓄电池(以下简称蓄电池)应用领域越来越广，已经深入到了各种需要直流电的场所。

铅酸蓄电池一般是由多个单体蓄电池串联后组成蓄电池组使用，目前蓄电池普遍使用寿命不佳，主要存在使用过程中蓄电池组中会出现单格落后现象，特别是深循环使用条件下，产生“落后蓄电池”的几率大大增加。对“落后电池”各单体进行分析测试，结果是绝大多数“落后电池”内部有一个或者多个单体电池性能下降，形成恶性循环造成。“落后电池”是蓄电池行业一大难题。

经过测试分析，产生“落后蓄电池”的原因是多方面的，蓄电池单体之间存在容量的差异和充电接受能力和充电效率的差异，这种差异将导致每个单体之间充电电压的差异：充电电压过高，电解液的损失加大，极板腐蚀加速，极板寿命缩短；电压过低则会使充电达不到饱和状态，导致极板“硫化”，同样会大大缩短极板寿命。这样逐渐积累，就产生了“落后电池”，大大降低了蓄电池的使用寿命。保证蓄电池每个单体的充电电压的一致性是保证蓄电池良好充电的必要条件，能大大降低“落后蓄电池”的产生。

专利ZL 20062012995.2公开了一种“能量平衡蓄电池平衡棒”是安装在蓄电池每个单格内部，是对每单体蓄电池充电电压进行平衡，但是该实用新型没有考虑平衡电路的导通电压(开启电压)，会有过早启动的问题，在没有充电的情况下也会开启，消耗蓄电池电能，造成蓄电池“自放电”，会影响蓄电池使用性能和寿命。

专利ZL 200820118806.0公开了“蓄电池单体充电平衡电路”，该蓄电池单体充电平衡电路，特征在于：包括供电电阻、第一编程电阻、第二编程电阻、分流三极管，电路电源经供电电阻连接到可编程参考集成电流的输出端，可编程参考集成电路的输入端接地之间串联有第二编程电阻，输出端与输入端之间串联有第一编程电阻，输出端连接到分流三极管的基极，分流三极管的发射极接蓄电池正极，集电极接接蓄电池负极。通过分流三极管使蓄电池电压保持稳定，起到了稳压作用，并联在每单体蓄电池之间，使每个单体之间充电电压均衡，避免蓄电池单格落后，大大延长了蓄电池使用寿命。该电路对于蓄电池充电电压平衡能起到有效作用，但是由于除了可编程参考集成电路之外，需要接编程电阻和供电电阻，其精度直接影响稳压电压值。另外，由于电路没有设置限流，当外接充电电压超过稳压值时，通过该电路的电流会增大，容易导致电路烧毁失效。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种蓄电池平衡电路，能够使蓄电池每单体充电电压保持一致，且稳压精度高，并能够对电路限流，避免电路烧毁等故障。

为实现上述目的，本发明提出了一种蓄电池平衡电路，包括相互并联的n路集成稳压电路，所述n为正整数，所述集成稳压电路包括可编程参考集成电路、基准电源限流电阻、主回路限流电阻，所述可编程参考集成电路的R端与基准电源限流电阻的一端连接，K端与主回路限流电阻的一端连接，所述基准电源限流电阻的另一端和主回路限流电阻的另一端均连接到蓄电池正极，可编程参考集成电路的A端连接到蓄电池负极。

作为优选，所述蓄电池的容量为Q安时，每路集成稳压电路的电流为I安，所述集成稳压电路的路数n为(Q/I)*1％到(Q/I)*3％之间的正整数。

作为优选，所述集成稳压电路包括输入信号放大器、达林顿管、基准电源、与基准电源连接的差分放大器。

作为优选，所述输入信号放大器包括第一三极管。

作为优选，所述达林顿管包括相串联的第十三极管和第十一三极管。

作为优选，所述基准电源包括极性相同的第二三极管、第三三极管、第八三极管。

作为优选，所述差分放大器包括第五三极管、第六三极管、第七三极管、第九三极管。

本发明的有益效果：本发明采用合适电压值的可编程参考集成电路作为稳压电源，提高了稳压精度，降低了体积，便于嵌入到蓄电池每个单体的蓄电池盖中，用于铅酸蓄电池充电时每一个单体之间充电电压调平，使蓄电池每单体充电电压保持一致。并且对电路进行了限流，避免了电路烧毁等故障。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明蓄电池平衡电路的电路原理图；

图2是本发明蓄电池平衡电路中可编程参考集成电路的电路原理图。

【具体实施方式】

参阅图1，蓄电池平衡电路，包括相互并联的n路集成稳压电路，所述n为正整数，所述集成稳压电路包括可编程参考集成电路、基准电源限流电阻、主回路限流电阻，所述可编程参考集成电路的R端与基准电源限流电阻的一端连接，K端与主回路限流电阻的一端连接，所述基准电源限流电阻的另一端和主回路限流电阻的另一端均连接到蓄电池正极，可编程参考集成电路的A端连接到蓄电池负极。以第一路集成稳压电路为例，其第一可编程参考集成电路为U1，第一基准电源限流电阻R11、第一主回路限流电阻R12；第n路集成稳压电路中，第n可编程参考集成电路为Un，第n基准电源限流电阻为Rn1、第n主回路限流电阻为Rn2。

根据蓄电池型号(容量大小不同)，用n路(n为正整数)集成稳压电路并联连接。集成稳压电路路数的确定方式是：所述蓄电池的容量为Q安时，每路集成稳压电路的电流为I安，所述集成稳压电路的路数n为(Q/I)*1％到(Q/I)*3％之间的正整数。例如：蓄电池的容量为100安时，每路集成稳压电路的电流为1安，那么集成稳压电路的路数n就为1到3路，这样能够达到最佳的稳压效果。整个蓄电池平衡电路的稳压值为U，当蓄电池单格充电电压低于U时，本集成稳压电路呈高阻状态，耗用电流极低，当充电电压升高到充电最高电压U/单格，该集成稳压电路呈低电阻状态，以最大电流nI以下的电流进行分流，使蓄电池单格电压维持在U。起到了精确稳压作用，并且基准电源限流电阻和主回路限流电阻对电路进行了限流，避免了电路烧毁等故障。

本蓄电池平衡电路无需其它供电，在电压达到每个单体U时，本电路开启，进行分流动作，确保每个单格充电最高电压值相同，都等于U。

参阅图2，可编程参考集成电路包括输入信号放大器、达林顿管、基准电源、与基准电源连接的差分放大器。所述输入信号放大器包括第一三极管，所述达林顿管包括相串联的第十三极管Q10和第十一三极管Q11，所述基准电源包括极性相同的第二三极管、第三三极管、第八三极管，所述差分放大器包括第五三极管、第六三极管、第七三极管、第九三极管。

其工作原理：当K端通电时，a点便有了电压，那么后面的Q10、Q11组成的达林顿管也会导通，但会马上截止(电压稳定后a点电压会为0)，同时Q4，Q1也导通，Q2、Q3、Q8三只三极管性能相同，组成基准电源，不管K端的电压波动多大，在b点的电压也是很稳定，进而R端的电压也很稳定在U(其电压值由R1、R2、R4、R4、R5值决定)；Q7、Q5、Q6、Q9组成差分放大器，当K端电压增高，差分放大器输出电流，Q9导通，a点便又有了电压，这样后面的Q10、Q11组成的达林顿管也会导通，这样就控制了K端的电压促使其降低，因此起到了稳压作用。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。