一種新型鋰電池模組大功率充放電裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開并提供了一種新型鋰電池模組大功率充放電裝置，它包括主電路、均衡控制電路、驅動電路、信號發生電路。主電路包括兩路單個全橋基本電路，全橋基本電路包括8只MOS開關管，其中4只MOS開關管的源極和漏極組成輸入端整流橋電路，另4只MOS開關管的源極和漏極組成輸出端整流橋電路，輸入端整流橋電路與輸出端整流橋電路間連接升壓變壓器，單個全橋基本電路的輸入端連接所述均衡控制電路并連接輸入電壓，輸出端連接鋰電池模組，8只MOS開關管的柵極分別對應連接驅動電路，驅動電路連接信號發生電路。本實用新型專利技術具有一套電路實現充電、放電兩種功能、并且大大提高了功率器件的耐受應力等有益效果，可廣泛應用于鋰電池模組大功率充放電領域。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及鋰電池充放電領域，尤其涉及一種新型鋰電池模組大功率充放電裝置，具體涉及輸入800V/DC輸出100V100A/DC的充放電設備。
技術介紹
在當今大力發展新能源時代，電池自然成為新能源的焦點。而電池生產的工藝當中需要不停地對電池進行充放電操作以激活電池及篩選分容。陳舊的方法是通過兩套裝置實現對電池充電與放電功能，這樣的設備不僅體積龐大，而且浪費資源。在這樣的背景下，本技術專利技術的“一芯兩用”電路結構就應運而生，“一芯兩用”即一套電路擁有充電放電兩種功能。另外本電路工作在放電模式時，由于采用了全橋重疊脈沖放電工作方式，因此大大降低了功率管耐壓應力，提高了電路的可靠性。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是克服現有技術的不足,提供一種新型鋰電池模組大功率充放電裝置。本技術所采用的技術方案是：一種新型鋰電池模組大功率充放電裝置，它包括主電路、均衡控制電路、驅動電路、信號發生電路，所述主電路包括兩路單個全橋基本電路，所述全橋基本電路包括8只MOS開關管，其中4只MOS開關管的源極和漏極組成輸入端整流橋電路，其中另4只MOS開關管的源極和漏極組成輸出端整流橋電路，所述輸入端整流橋電路與所述輸出端整流橋電路間連接升壓變壓器，所述單個全橋基本電路的輸入端連接所述均衡控制電路并連接輸入電壓，所述單個全橋基本電路的輸出端連接鋰電池模組，所述8只MOS開關管的柵極分別對應連接所述驅動電路，所述驅動電路連接所述信號發生電路。所述主電路包括兩路單個全橋基本電路，所述兩路單個全橋基本電路的輸入端相串聯后連接輸入電壓，所述兩路單個全橋基本電路的輸出端相并聯后連接鋰電池模組。所述驅動電路包括變壓器、晶體管、第一電容、第二電容、二極管，所述變壓器的原繞組一端連接電路共地端，所述變壓器的原繞組另一端連接所述第一電容的一端，所述第一電容的另一端連接所述信號發生電路的對應輸出端，所述變壓器的副繞組的一端連接所述晶體管的集電極、所述對應MOS開關管的漏極，所述變壓器的副繞組的一端連接所述第二電容的一端，所述第二電容的另一端連接所述二極管的正極、所述晶體管的基極，所述二極管的負極連接所述晶體管的發射極和對應MOS開關管的柵極。所述均衡控制電路包括光電元件和外圍電路，對輸入電壓進行隔離、對輸出電壓進行均衡，所述信號發生電路包括信號產生芯片，以產生充放電的驅動信號。本技術的有益效果是：由于本技術它包括主電路、均衡控制電路、驅動電路、信號發生電路，所述主電路包括兩路單個全橋基本電路，所述全橋基本電路包括8只MOS開關管，其中4只MOS開關管的源極和漏極組成輸入端整流橋電路，其中另4只MOS開關管的源極和漏極組成輸出端整流橋電路，所述輸入端整流橋電路與所述輸出端整流橋電路間連接升壓變壓器(T1)，所述單個全橋基本電路的輸入端連接所述均衡控制電路并連接輸入電壓，所述單個全橋基本電路的輸出端連接鋰電池模組，所述8只MOS開關管的柵極分別對應連接所述驅動電路，所述驅動電路連接所述信號發生電路。所述主電路包括兩路單個全橋基本電路，所述兩路單個全橋基本電路的輸入端相串聯后連接輸入電壓，所述兩路單個全橋基本電路的輸出端相并聯后連接鋰電池模組。所以本技術具有一套電路實現充電、放電兩種功能、并且大大提高了功率器件的耐受應力等有益效果。附圖說明圖1是本技術主電路原理結構示意圖；圖2是本技術單個全橋基本電路原理結構示意圖；圖3是本技術驅動電路原理示意圖；圖4是本技術信號發生電路原理示意圖；圖5是本技術充電脈沖占比示意圖；圖6是本技術放電脈沖占比示意圖；圖7是本技術主電路與均衡控制電路連接示意圖；圖8是本技術均衡控制電路原理示意圖；圖9是本技術電路結構方框示意圖。具體實施方式如圖1至圖9所示，本技術它包括主電路、均衡控制電路、驅動電路、信號發生電路，所述主電路包括兩路單個全橋基本電路，所述全橋基本電路包括8只MOS開關管，其中4只MOS開關管的源極和漏極組成輸入端整流橋電路，其中另4只MOS開關管的源極和漏極組成輸出端整流橋電路，所述輸入端整流橋電路與所述輸出端整流橋電路間連接升壓變壓器，所述單個全橋基本電路的輸入端連接所述均衡控制電路并連接輸入電壓，所述單個全橋基本電路的輸出端連接鋰電池模組，所述8只MOS開關管的柵極分別對應連接所述驅動電路，所述驅動電路連接所述信號發生電路。所述主電路包括兩路單個全橋基本電路，所述兩路單個全橋基本電路的輸入端相串聯后連接輸入電壓，所述兩路單個全橋基本電路的輸出端相并聯后連接鋰電池模組。所述驅動電路包括變壓器、晶體管、第一電容、第二電容、二極管，所述變壓器的原繞組一端連接電路共地端，所述變壓器的原繞組另一端連接所述第一電容的一端，所述第一電容的另一端連接所述信號發生電路的對應輸出端，所述變壓器的副繞組的一端連接所述晶體管的集電極、所述對應MOS開關管的漏極，所述變壓器的副繞組的一端連接所述第二電容的一端，所述第二電容的另一端連接所述二極管的正極、所述晶體管的基極，所述二極管的負極連接所述晶體管的發射極和對應MOS開關管的柵極。所述均衡控制電路包括光電元件和外圍電路，對輸入電壓進行隔離、對輸出電壓進行均衡，所述信號發生電路包括信號產生芯片，以產生充放電的驅動信號。本實施例中，本技術專利技術總體拓樸結構如圖1，由于輸入電壓較高（800V）而市面上高壓MOS管的選擇面窄，因此本專利技術采用了輸入串聯輸出并聯的組合模式，每個全橋只承受母線電壓一半的應力。每個開關管的驅動電路如圖3，此驅動電路由于增加了補償電容C4因此驅動電壓幅值不受占空比變化的影響。單個全橋基本電路拓撲結構如圖2，由8個功率管Q1~Q8加一個電感L1組成。該專利技術演變由來：在傳統單向橋式充電電路的基礎上，把副邊的全橋整流二極管更換成開關管，同時副邊加一電感，放電時作升壓儲能用。當充電時高壓側輸入400V直流電，低壓側為可輸出0-100V的電壓給電池充電。通過施加給Q1，Q2，Q3，Q4占空比小于50%的脈沖（圖5），變壓器T1耦合給副邊交流方波，Q5，Q6，Q7，Q8的體內二極管當整流作用即能實現對電池的充電功能。放電時，電能傳輸方向為低壓側流向高壓側。為了實現低壓向高壓的傳輸，因此必須要作升壓處理。因此本質上屬于boost電路，L1為升壓電感。Q5，Q6，Q7，Q8施加如圖6的驅動波形，其中每個橋臂的脈寬必須大于50%，否則不但不能起到升壓作用，最后還會引起電感飽和燒壞功率管。當兩個橋臂同時開通時（如圖6中陰影重合部分）L1電感儲存能量，當只有一個橋臂在開通時，先前儲存的能量疊加電池電壓通過T1變壓器耦合到高壓側回饋到電網中。由于相對于傳統的中心抽頭推挽升壓電路，該全橋boost只需一個繞組，同時每個功率管所需承受耐壓只有升壓平臺+漏感電壓。而前者推挽升壓拓撲管子的耐壓則為兩倍升壓平臺+漏感電壓。因此本技術專利技術大大降低了功率管的耐壓，更方便了工程師篩選功率管。本電路采用UC28025芯片產生充放電的驅動信號，充放電PWM信號產生邏輯電路如圖4。PWM1，PWM2為充電PWM信號，由于占空比小于50%因此可以直接由UC28025芯片輸出。PWM3，PWM4為放電PWM信號，放電時由于全本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型鋰電池模組大功率充放電裝置，其特征在于：它包括主電路、均衡控制電路、驅動電路、信號發生電路，所述主電路包括兩路單個全橋基本電路，所述全橋基本電路包括8只MOS開關管，其中4只MOS開關管的源極和漏極組成輸入端整流橋電路，其中另4只MOS開關管的源極和漏極組成輸出端整流橋電路，所述輸入端整流橋電路與所述輸出端整流橋電路間連接升壓變壓器(T1)，所述單個全橋基本電路的輸入端連接所述均衡控制電路并連接輸入電壓，所述單個全橋基本電路的輸出端連接鋰電池模組，所述8只MOS開關管的柵極分別對應連接所述驅動電路，所述驅動電路連接所述信號發生電路。

【技術特征摘要】
1.一種新型鋰電池模組大功率充放電裝置，其特征在于：它包括主電路、均衡控制電路、驅動電路、信號發生電路，所述主電路包括兩路單個全橋基本電路，所述全橋基本電路包括8只MOS開關管，其中4只MOS開關管的源極和漏極組成輸入端整流橋電路，其中另4只MOS開關管的源極和漏極組成輸出端整流橋電路，所述輸入端整流橋電路與所述輸出端整流橋電路間連接升壓變壓器(T1)，所述單個全橋基本電路的輸入端連接所述均衡控制電路并連接輸入電壓，所述單個全橋基本電路的輸出端連接鋰電池模組，所述8只MOS開關管的柵極分別對應連接所述驅動電路，所述驅動電路連接所述信號發生電路。2.根據權利要求1所述的新型鋰電池模組大功率充放電裝置，其特征在于：所述主電路包括兩路單個全橋基本電路，所述兩路單個全橋基本電路的輸入端相串聯后連接輸入電壓，所述兩路單個全橋基本電路的輸出端相并聯后連接鋰電池模組。3.根據權利要求1所述的新型鋰電池模組大功率充放電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李永富，邱立國，宋錦其，王安國，
申請(專利權)人：珠海泰坦新動力電子有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44