一种铅酸蓄电池充电管理系统

技术领域

本发明属于电池充电的技术领域，尤其涉及一种铅酸蓄电池充电管理系统。

背景技术

现有电动自行车铅酸电池组都是经由充电器接通充电口后直接进行充电，电池组无任何保护电路装置。在电池组充电过程中，如果电池组或充电器发生故障，将可能会造成电池组直接充鼓，甚至因过热而发生火灾。尤其是电池使用后期，因电池组长期充电失水，从而导致充电后期无法转灯，使得电池过热进而过快失水，如此恶性循环，导致电池组使用寿命大大缩短。

发明内容

本发明的目的就是解决背景技术中的问题，提出一种铅酸蓄电池充电管理系统，能够实时检测电池温度，通过调节充电电流以防止电池温度过高而导致电池充鼓，提高电池使用寿命。

为实现上述目的，本发明提出了一种铅酸蓄电池充电管理系统，包括电池保护器，电池保护器设有电路板，所述电路板设有DCDC电压转换电路、充电控制电路、充电插座、电池插座和若干温度传感器，所述DCDC电压转换电路、输入滤波电路、充电控制电路相互电性连接，DCDC电压转换电路包括DCDC电压转换芯片和三端稳压器，DCDC电压转换电路将输入滤波电路输入的电池组电压转化为低电源电压后传输给充电控制电路，所述充电控制电路包括控制芯片、光电耦合器、功率MOS管，所述控制芯片通过光电耦合器与功率MOS管的栅极相连，功率MOS管的漏极用电流采样电阻R1和电池组负极相连，功率MOS管的源极与充电器输入线负极相连，所述控制芯片与温度传感器电性连接，温度传感器用引线一一对应贴附在电池组的单节电池内壁，所述输入滤波电路的正极与充电器输出线的正极相连，所述充电器输入线和充电器输出线分别与充电插座、电池插座相连，控制芯片根据温度传感器的检测温度数值与温度预定值对比后控制功率MOS管的导通时间以改变充电器输入线的输入充电电流。

作为优选，所述控制芯片和电池组的正极之间连接有电阻R7和电阻R8，控制芯片和电阻R7之间的连接线路上并联有电容C3和电阻R9实现对电池组的充电电压进行采样，控制芯片根据充电电压的采样数值与电压预定值对比后控制功率MOS管的导通时间以改变充电器输入线的输入充电电流。

作为优选，所述输入滤波电路包括依次连接的输入保险丝FU1、隔离二极管 D1和输入滤波电解电容器CD1，输入保险丝FU1与电池组的正极相连，输入滤波电解电容器CD1的负极和电池组的负极相连。

作为优选，所述输入滤波电解电容器CD1的容量为470uF～1000uF。

作为优选，所述DCDC电压转换电路包括依次串联的储能变压器BT1、输出整流二极管D3和滤波电容CD3，储能变压器BT1分别与DCDC电压转换芯片、光电耦合器相连，所述滤波电容CD3与三端稳压器相连。

作为优选，所述滤波电容CD3的正极和三端稳压器之间连接有电阻R3。

作为优选，所述电池保护器包括壳体，所述电路板安装在壳体内部，壳体设有充电指示灯、温度传感器引线孔、电池输入线孔和充电输入线孔，所述充电器输入线和充电器输出线分别穿过充电输入线孔、电池输入线孔后与充电插座、电池插座相连，所述充电指示灯和控制芯片电性连接。

作为优选，所述控制芯片连接有电阻R16，电阻R16通过采样电阻R1和电池组的负极相连，电阻R16和控制芯片的连接线路并联有电容C6。

作为优选，所述三端稳压器的型号为78L05。

作为优选，所述DCDC电压转换芯片的型号为SD4938。

本发明的有益效果：本发明通过将温度传感器用引线贴附于电池组内壁实时检测电池组每节电池的温度，当检测到其中一节电池温度超过设定值时通过充电控制电路减小输入充电电流或者直接关闭充电电路停止充电，直至电池组检测温度降为正常温度，提高蓄电池的使用寿命。

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是一种实施例的电池保护器示意图。

图2是一种实施例的电池保护器拆分示意图。

图3是一种实施例的电池保护器左视图。

图4是一种实施例的电路板电路图。

图中：1-壳体、2-电路板、11-上盖、12-底座、13-温度传感器引线孔、14- 充电指示灯、15-电池输入线孔、16-充电输入线孔、21-温度传感器、22-电池插座、23-充电插座。

具体实施方式

参阅图1、图2、图3和图4，本实施例提供了一种铅酸蓄电池充电管理系统，包括电池保护器，电池保护器设有电路板2，电路板2设有DCDC电压转换电路、充电控制电路、充电插座23、电池插座22和若干温度传感器21，DCDC 电压转换电路包括DCDC电压转换芯片IC1和三端稳压器U1，DCDC电压转换电路将输入滤波电路输入的电池组电压转化为5V电源电压后传输给充电控制电路，三端稳压器U1与控制芯片U2相连，充电控制电路包括控制芯片U2、光电耦合器PC1、功率MOS管QA1，控制芯片U2的脚8通过电阻R5和光电耦合器PC1 与功率MOS管QA1的栅极相连以便通过打开功率MOS管QA1进行充电控制，功率MOS管QA1的漏极用电流采样电阻R1和电池组负极相连，功率MOS管QA1的源极与充电器输入线负极相连，控制芯片U2与五个温度传感器电性连接，温度传感器21用引线一一对应贴附在电池组的单节电池内壁，输入滤波电路的正极与充电器输出线的正极相连，充电器输入线和充电器输出线分别与充电插座23、电池插座22相连，控制芯片U2根据温度传感器的检测温度数值与温度预定值对比后控制功率MOS管的导通时间以改变充电器输入线的输入充电电流，输入滤波电路与电池组、充电器输入线相连，其中，五个温度传感器21分别记为RT1～ RT5，五个温度传感器的一端分别与控制芯片U2的脚10～15相连，五个温度传感器21的另一端分别与R10～R15及C7、C4、C8、C5、C9、C10相连，以便能够为U2提供电池温度信息，控制芯片U2的脚3通过电阻R6与指示灯LED1相连，以提供控制芯片U2的工作状态指示。

控制芯片U2和电池组的正极之间连接有电阻R7和电阻R8，控制芯片U2和电阻R7的连接线路并联有电容C3和电阻R9实现对电池组的充电电压进行采样，控制芯片U2根据充电电压的采样数值与电压预定值对比后控制功率MOS管QA1 的导通时间以改变充电器输入线的输入充电电流。

输入滤波电路包括依次连接的输入保险丝FU1、隔离二极管D1和输入滤波电解电容器CD1，输入保险丝FU1与电池组的正极相连。

输入滤波电解电容器CD1的容量为470uF～1000uF。

DCDC电压转换电路包括依次串联的储能变压器BT1、输出整流二极管D3和滤波电容CD3，储能变压器BT1分别与DCDC电压转换芯片IC1、光电耦合器PC1 相连，三端稳压器U1通过电阻R3与滤波电容CD3的正极相连，经三端稳压器 U1稳压后为控制芯片U2提供5V的电源电压。

电池保护器包括壳体1，电路板2安装在壳体1内部，壳体1设有充电指示灯14、温度传感器引线孔13、电池输入线孔15和充电输入线孔16，充电器输入线和充电器输出线分别穿过充电输入线孔16、电池输入线孔15后与充电插23座、电池插座22相连，充电指示灯14和控制芯片U2电性连接，充电指示灯 14为指示灯LED1，壳体1由上盖11和底座12扣接而成，底座12内部设有定位安装电路板2用的定位柱。

控制芯片U2连接有电阻R16，电阻R16通过采样电阻R1和电池组的负极相连，电阻R16和控制芯片U2的连接线路并联有电容C6，能够为控制芯片U2提供电流采样。

三端稳压器U1的型号为78L05，DCDC电压转换芯片IC1的型号为SD4938。

本发明工作过程：

本铅酸蓄电池充电管理系统在工作过程中，将充电器的充电输出线与电池组正、负极相连，充电器的充电输入线接通电源，温度传感器21用引线贴附到电池组内壁后，控制芯片U2实时采集电池组各电池的温度，当检测到其中任一电池温度超过温度预设值或充电电压高于电压预设值时控制芯片U2输出控制信号并控制功率MOS管QA1的导通时间减小输入充电电流，如果温度还持续升高，充电电流将持续减小直至电池组温度下降为正常温度，或者直接关闭充电电路，停止充电，从而达到保护电池组不发生热失控(不被充鼓)的目的。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。