一种锂电池管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种锂电池管理系统，包括一电池主管理模块、一电机控制模块、一充电模块和若干串并联在一起的锂电池组，每个锂电池组上均通过信号线连接有一电池子检测模块，电池主管理模块分别通过信号线与电机控制器模块、充电模块和电池子检测模块连接，每个锂电池组上还均设有一电流均衡器。本实用新型专利技术优化了传统的锂电池管理系统，使电池主管理模块直接通过信号传输对电机控制器模块和充电模块进行控制，取代原有锂电池管理系统中寿命不高的继电器开关，提高了系统的可靠性；而且本实用新型专利技术通过采用单芯电流均衡器配合充电器主动减电流的方式同时进行均衡，解决了锂电池在使用数月后就会出现不平衡的问题，延长了锂电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种锂电池管理系统。
技术介绍
如今锂电池技术已经应用在相当多的领域，这就要求需要一个可靠性相对较高的锂电池管理系统，来保护和管理锂电池的充电和放电。现有的锂电池管理系统中通常采用继电器作为管理开关，继电器被串入主电路中，通过继电器的开闭来管理锂电池。继电器在管理时会频繁开闭，而继电器一般只有一万次开闭的寿命，再加上继电器处于主电路中，经常会过较大的电流，继电器经常烧坏，这就使现有锂电池管理系统的可靠性不高，使用寿命较短。此外，现有的锂电池管理系统的电流均衡能力较小，甚至没有电流均衡功能，这使得锂电池组往往在使用3-6个月之后就会出现各个电芯不平衡的问题，常常导致使用该锂电池组的电动汽车出现异常停车，不利于电动汽车的发展和推广。
技术实现思路
为克服现有技术的缺点，本技术提供了一种将单芯均衡和充电方法相结合的新型锂电池管理系统，旨在优化传统的锂电池管理系统，提高系统可靠性，延长了锂电池的使用寿命。为解决上述技术问题，本技术通过以下技术方案实现:—种锂电池管理系统，包括一个电池主管理模块、一个电机控制模块、一个充电模块和若干个串并联在一起的锂电池组，每个所述锂电池组上均通过信号线连接有一个电池子检测模块，所述电池主管理模块分别通过信号线与所述电机控制器模块、所述充电模块和所述电池子检测模块连接，每个所述锂电池组上还均设置有一个电流均衡器。所述电流均衡器的工作原理为:预先对芯片进行电流、电压和温度的设定，芯片的输入端连接在电池的正负极，实时对电池进行信号采集。当电池运行正常时，触发开关处于闭合状态，芯片只进行信号采集工作。当电池的电流、电压或温度到达芯片的预先设定值后，芯片开始工作，芯片将电池的电流从其输出端经触发开关、光耦后输送给加热器加热，电池中的电流得到均衡。随着加热器的温度不断升高，当温度到达触发开关的形变临界温度时，触发开关发生形变，随即断开。断开后，加热器温度逐渐下降，触发开关由于其物理特性，形状复原，又恢复到闭合状态，等待下一次均衡。进一步的，所述锂电池组中串联有7-12支锂电池。进一步的，所述电流均衡器内包括芯片、触发开关、光耦和加热器，所述芯片的输入端与电池的正负极相连，所述芯片的输出端与所述触发开关的一端连接，所述触发开关的另一端经所述光耦与所述加热器连接，所述加热器与所述触发开关相互贴合。优选的，所述触发开关采用形状记忆合金或双金片。优选的，所述加热器为加热电阻或陶瓷加热器。本技术的工作原理如下:本技术的锂电池管理系统将电池主管理模块和电流均衡器配合使用。首先在电池主管理模块中设定一个干预电压值Ul (—般为锂电池组的最高电压值)，再在电流均衡器中设定一个均衡电压值U2，U2稍小于Ul。在充电模块对锂电池组进行充电时，锂电池组内的电压不断升高。当电流均衡器检测到任意一个锂电池组内的电压达到均衡电压值U2时，对应的电流均衡器首先对该个锂电池组进行电流均衡；若电流均衡器的一级干预已经无法抑制，则当电池子检测模块检测到锂电池组内的电压达到干预电压值Ul时，电池子检测模块将信号传输给电池主管理模块，电池主管理模块再通过指令控制充电模块，直接降低充电模块输出的电流大小，对锂电池组进行保护。当电池子检测模块检测到锂电池组内的电压恢复到设定值以下时，电池子检测模块再次将信号传输给电池主管理模块，电池主管理模块再通过指令控制充电模块，恢复充电模块输出的电流大小。上述整个过程周而复始，循环往复。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果:本技术优化了传统的锂电池管理系统，使电池主管理模块直接通过信号传输对电机控制器模块和充电模块进行控制，取代原有锂电池管理系统中寿命不高的继电器开关，提高了系统的可靠性；而且本技术通过采用单芯电流均衡器配合充电器主动减电流的方式同时对锂电池组进行均衡，形成一种单芯均衡和充电方法相结合的新的锂电池管理模式，实现了锂电池组的大电流均衡，解决了锂电池在使用数月后就会出现不平衡的问题，大大延长了锂电池的使用寿命。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本技术的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1为本技术的整体结构原理框架图；图2为本技术电流均衡器与锂电池组的连接关系示意图。图中标号说明:1、电池主管理模块；2、电机控制器模块；3、充电模块；4、电池子检测模块；5、锂电池组；6、电流均衡器；601、芯片；602、触发开关；603、光耦；604、加热器。【具体实施方式】下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本技术。参见图1所示，一种锂电池管理系统，包括一个电池主管理模块1、一个电机控制模块2、一个充电模块3和若干个串并联在一起的锂电池组5，每个所述锂电池组5上均通过信号线连接有一个电池子检测模块4，所述电池主管理模块I分别通过信号线与所述电机控制器模块2、所述充电模块3和所述电池子检测模块4连接，每个所述锂电池组5上还均设置有一个电流均衡器6。进一步的，所述锂电池组5中串联有7-12支锂电池。进一步的，参见图2所示，所述电流均衡器6内包括芯片601、触发开关602、光耦603和加热器604，所述芯片601的输入端与所述锂电池组5的正负极相连，所述芯片601的输出端与所述触发开关602的一端连接，所述触发开关602的另一端经所述光親603与所述加热器604连接，所述加热器604与所述触发开关602相互贴合。所述电流均衡器的工作原理为:预先对芯片进行电流、电压和温度的设定，芯片的输入端连接在电池的正负极，实时对电池进行信号采集。当电池运行正常时，触发开关处于闭合状态，芯片只进行信号采集工作。当电池的电流、电压或温度到达芯片的预先设定值后，芯片开始工作，芯片将电池的电流从其输出端经触发开关、光耦后输送给加热器加热，电池中的电流得到均衡。随着加热器的温度不断升高，当温度到达触发开关的形变临界温度时，触发开关发生形变，随即断开。断开后，加热器温度逐渐下降，触发开关由于其物理特性，形状复原，又恢复到闭合状态，等待下一次均衡。优选的，所述触发开关602采用形状记忆合金或双金片。优选的，所述加热器604为加热电阻或陶瓷加热器。本技术的锂电池管理系统将电池主管理模块和电流均衡器配合使用。首先在电池主管理模块中设定一个干预电压值Ul (—般为锂电池组的最高电压值)，再在电流均衡器中设定一个均衡电压值U2，U2稍小于Ul。在充电模块对锂电池组进行充电时，锂电池组内的电压不断升高。当电流均衡器检测到任意一个锂电池组内的电压达到均衡电压值U2时，对应的电流均衡器首先对该个锂电池组进行电流均衡；若电流均衡器的一级干预已经无法抑制，则当电池子检测模块检测到锂电池组内的电压达到干预电压值Ul时，电池子检测模块将信号传输给电池主管理模块，电池主管理模块再通过指令控制充电模块，直接降低充电模块输出的电流大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池管理系统，其特征在于：包括一个电池主管理模块（1）、一个电机控制模块（2）、一个充电模块（3）和若干个串并联在一起的锂电池组（5），每个所述锂电池组（5）上均通过信号线连接有一个电池子检测模块（4），所述电池主管理模块（1）分别通过信号线与所述电机控制器模块（2）、所述充电模块（3）和所述电池子检测模块（4）连接，每个所述锂电池组（5）上还均设置有一个电流均衡器（6）;所述电流均衡器（6）内包括芯片（601）、触发开关（602）、光耦（603）和加热器（604），所述芯片（601）的输入端与所述锂电池组（5）的正负极相连，所述芯片（601）的输出端与所述触发开关（602）的一端连接，所述触发开关（602）的另一端经所述光耦（603）与所述加热器（604）连接，所述加热器（604）与所述触发开关（602）相互贴合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范田郴，樊朝晖，
申请(专利权)人：中投仙能科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32