機載鋰電池充電器及充電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及充電技術(shù)，特別涉及機載鋰電池充電器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空工業(yè)的發(fā)展，鋰電池作為航空器的備用電源已經(jīng)成為一種趨勢，為了增強鋰電池的使用安全性，提出了機上設(shè)置專用鋰電池充電器或鋰電池管理系統(tǒng)的需求。目前機上傳統(tǒng)的備用電池大多為鎘鎳電池，為其配套的傳統(tǒng)機載蓄電池管理系統(tǒng)或充電器一般包括充電電路、監(jiān)控電路，其工作原理為:機上28V電源通過充電電路為整個電池組串聯(lián)充電，監(jiān)控電路檢測整個電池組電壓達(dá)到充滿電壓時，停止充電。傳統(tǒng)的機載蓄電池管理系統(tǒng)或充電器采用串聯(lián)方式對電池組充電，由于鋰電池對單體電壓的一致性要求較高，嚴(yán)禁出現(xiàn)過壓情況，如果在該充電方式下單體電池之間的容量差異會造成部分單體電池出現(xiàn)過壓的可能性，大大影響鋰電池的使用壽命和安全，所以傳統(tǒng)的機載蓄電池管理系統(tǒng)或充電器不能用于為鋰電池充電。同時，傳統(tǒng)機載鋰電池管理系統(tǒng)或充電器通常采用單只充電方式，其內(nèi)部的充電回路數(shù)量多，其可靠性和重量均不占優(yōu)勢，一旦某個充電回路失效就可能導(dǎo)致電池?zé)o法正常充電，在機上需應(yīng)急用電時，無法滿足機上使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是要針對目前機載鋰電池管理系統(tǒng)或充電器通常采用單只充電方式的缺點，提供了一種機載鋰電池充電器及充電方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，機載鋰電池充電器，包括電源模塊，其特征在于，還包括濾波模塊、保護(hù)模塊及監(jiān)控模塊，以及至少一個充電模塊、與充電模塊數(shù)量相對應(yīng)的鋰電池組接口及相同數(shù)量的均衡模塊，所述電源模塊與濾波模塊連接，濾波模塊與保護(hù)模塊連接，保護(hù)模塊分別與每一個均衡模塊及每一個充電模塊連接，每一個充電模塊對應(yīng)一個鋰電池組接口，且對應(yīng)一個均衡模塊，每一個充電模塊與與其對應(yīng)的鋰電池組接口連接，組成串聯(lián)充電系統(tǒng)，每一個均衡模塊與與其對應(yīng)的鋰電池組接口連接，所有鋰電池組接口、均衡模塊及充電模塊都分別與監(jiān)控模塊連接，保護(hù)模塊與監(jiān)控模塊連接；
[0005]所述濾波模塊用于將電源模塊輸入的電源濾波后輸出給保護(hù)模塊；
[0006]所述保護(hù)模塊用于根據(jù)監(jiān)控模塊的輸出斷開或接通與其連接的對應(yīng)充電模塊的輸入電源；
[0007]所述充電模塊用于根據(jù)監(jiān)控模塊的輸出判斷是否向與其連接的鋰電池組進(jìn)行充電及根據(jù)監(jiān)控模塊的輸出控制充電電流大??；
[0008]所述均衡模塊用于根據(jù)監(jiān)控模塊的輸出進(jìn)行啟動，時刻獲取與其連接的鋰電池組接口中的所有鋰電池的單體電池電壓，得到最高單體電池電壓及最低單體電壓，并判斷最高單體電池電壓與最低單體電壓之差是否大于規(guī)定值，若否則等待，若是則由低至高依次為各鋰電池分別進(jìn)行均衡充電，直至每一個鋰電池均達(dá)到設(shè)定值；
[0009]所述監(jiān)控模塊用于監(jiān)控與其連接的每一個鋰電池組接口中每一個鋰電池的單體電池電壓，并在任一一個鋰電池的單體電池電壓達(dá)到第一預(yù)設(shè)值時，向與該鋰電池所屬鋰電池組接口連接的充電模塊輸出信號，控制其進(jìn)行小電流充電，當(dāng)該鋰電池組接口中任一一個鋰電池的單體電池電壓達(dá)到第二預(yù)設(shè)值時，向該充電模塊輸出信號，控制其停止充電，當(dāng)任一一個鋰電池的單體電池電壓達(dá)到第三預(yù)設(shè)值時，向保護(hù)模塊輸出信號，控制其斷開與該鋰電池所屬鋰電池組接口連接的充電模塊的輸入電源，當(dāng)任一一個鋰電池組接口中的所有鋰電池的單體電池電壓都達(dá)到第四預(yù)設(shè)值時，通知與該鋰電池組接口連接的均衡模塊啟動。
[0010]具體的，所述第三預(yù)設(shè)值大于第二預(yù)設(shè)值，第二預(yù)設(shè)值大于第一預(yù)設(shè)值。
[0011 ] 進(jìn)一步的，所述第四預(yù)設(shè)值大于或等于第一預(yù)設(shè)值。
[0012]具體的，所述規(guī)定值為30mV。
[0013]再進(jìn)一步的，所述均衡模塊時刻獲取與其連接的鋰電池組接口中的所有鋰電池的單體電池電壓是指:均衡模塊時刻從監(jiān)控模塊獲取對應(yīng)鋰電池組接口中的所有鋰電池的單體電池電壓，或均衡模塊時刻檢測與其連接的鋰電池組接口中的所有鋰電池的單體電池電壓。
[0014]機載鋰電池充電方法，應(yīng)用于上述機載鋰電池充電器，其特征在于，包括以下步驟:
[0015]步驟1、充電開始；
[0016]步驟2、時刻監(jiān)控每一個鋰電池組接口中每一個鋰電池的單體電池電壓，并判斷是否有任一一個鋰電池的單體電池電壓達(dá)到第一預(yù)設(shè)值或第二預(yù)設(shè)值或第三預(yù)設(shè)值或第四預(yù)設(shè)值，當(dāng)有鋰電池的單體電池電壓達(dá)到第一預(yù)設(shè)值時進(jìn)入步驟3，當(dāng)有鋰電池的單體電池電壓達(dá)到第二預(yù)設(shè)值時進(jìn)入步驟4，當(dāng)有鋰電池的單體電池電壓達(dá)到第三預(yù)設(shè)值時進(jìn)入步驟5，當(dāng)有鋰電池的單體電池電壓達(dá)到第四預(yù)設(shè)值時進(jìn)入步驟6 ;
[0017]步驟3、控制對應(yīng)充電模塊對該鋰電池所屬鋰電池組以小電流進(jìn)行充電，回到步驟2 ；
[0018]步驟4、控制對應(yīng)充電模塊斷開充電，回到步驟2 ；
[0019]步驟5、控制保護(hù)模塊斷開對應(yīng)充電模塊的輸入電源，回到步驟2 ;
[0020]步驟6、控制對應(yīng)均衡模塊啟動；
[0021 ] 步驟7、該均衡模塊時刻獲取對應(yīng)鋰電池組中的所有鋰電池的單體電池電壓，得到最高單體電池電壓及最低單體電壓，并判斷最高單體電池電壓與最低單體電壓之差是否大于規(guī)定值，若否則進(jìn)入步驟9，若是則進(jìn)入步驟8 ;
[0022]步驟8、由低至高依次為各鋰電池分別進(jìn)行均衡充電，直至每一個鋰電池均達(dá)到設(shè)定值，回到步驟7 ;
[0023]步驟9、等待并回到步驟7。
[0024]具體的，步驟2中，所述第三預(yù)設(shè)值大于第二預(yù)設(shè)值，第二預(yù)設(shè)值大于第一預(yù)設(shè)值。
[0025]進(jìn)一步的，步驟2中，所述第四預(yù)設(shè)值大于或等于第一預(yù)設(shè)值。
[0026]具體的，步驟7中，所述規(guī)定值為30mV。
[0027]再進(jìn)一步的，步驟7中，所述均衡模塊時刻獲取與其連接的鋰電池組接口中的所有鋰電池的單體電池電壓是指:均衡模塊時刻從監(jiān)控模塊獲取對應(yīng)鋰電池組接口中的所有鋰電池的單體電池電壓，或均衡模塊時刻檢測與其連接的鋰電池組接口中的所有鋰電池的單體電池電壓。
[0028]本發(fā)明的有益效果是，在本發(fā)明方案中，通過上述機載鋰電池充電器及充電方法，可以為機載鋰電池進(jìn)行串聯(lián)充電，且可以同時為多個鋰電池組進(jìn)行充電，實現(xiàn)了安全可靠的為鋰電池充電的功能，方便用戶，適應(yīng)航空工業(yè)的發(fā)展。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明實施例中機載鋰電池充電器的系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖及實施例，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0031]本發(fā)明的機載鋰電池充電器，包括電源模塊、濾波模塊、保護(hù)模塊及監(jiān)控模塊，以及至少一個充電模塊、與充電模塊數(shù)量相對應(yīng)的鋰電池組接口及相同數(shù)量的均衡模塊，其中，電源模塊與濾波模塊連接，濾波模塊與保護(hù)模塊連接，保護(hù)模塊分別與每一個均衡模塊及每一個充電模塊連接，每一個充電模塊對應(yīng)一個鋰電池組接口，且對應(yīng)一個均衡模塊，每一個充電模塊與與其對應(yīng)的鋰電池組接口連接，組成串聯(lián)充電系統(tǒng)，每一個均衡模塊與與其對應(yīng)的鋰電池組接口連接，所有鋰電池組接口