一种锂离子电池组自动充放电均衡设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种锂离子电池组自动充放电均衡设备，该锂离子电池组自动充放电均衡设备包括与锂离子电池组内每一只单体电池两极连接的充放电均衡控制接口，与锂离子电池组连接的实时采集电池组内每只单体电池当前电压信息的电池组管理装置，所述锂离子电池组自动充放电均衡设备还包括充放电控制器，所述充放电控制器包括：中央处理单元、通讯单元、触摸显示屏及充放电均衡控制单元，该设备可以按照预置参数，将锂电池组中每一个单体电池自动充电或放电到设定的相同状态，该设备自动化程度高、大幅提高了工作效率、降低了成本，而且的均衡精度高、一致性好，还具有操作简单、体积小、自动化程度高、安全性好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及新能源电动汽车用动力锂离子电池组均衡
，尤其涉及一种锂离子电池组自动充放电均衡设备。
技术介绍
目前，大多数电动汽车企业和研究机构均采用锂离子电池组作为其动力电池，而大功率的电动汽车所使用的锂离子电池组是由多节单体锂离子电池串并联组成，以获得较高的输出电压。但是，锂离子电池组和单体锂离子电池这二者在使用上是有很大区别的，在电池组中，各单体锂离子电池在生产制造中必然存在个体差异，在使用中老化程度也不同，随着充放电次数的增加以及时间的积累，这种差异将被累积甚至扩大，导致整个电池组的性能大打折扣或电池组寿命严重缩短。现有的充电方式一般采用对锂电池组整体充电，这种充电方式结构简单，同时能简化电流采样电路，便于锂电池组SOC估算，但缺点同样较为明显。此充电方式不能保证所有单体电池均完全充满电，这就造成了锂电池组单体电池容量上的差异，从而导致整个电池组的性能大打折扣。目前大多数厂家对这种电池组多采用人工手动补充充放电均衡的方式，即电池组中某只电池电压过低或过高时，由人工将充电器或放电装置单独接到该电池正负极两端，为电池充电或放电，待该只电池充电或放电完毕后，再由人工更换到下一只需要充电或放电的电池。这种方式不但效率低下、安全性不高，操作人员操作不当容易引起短路，而且充电或放电后锂电池组一致性不好，均衡效果差。
技术实现思路
技术要解决的技术问题是：针对现有技术存在的上述不足，提供一种锂离子电池组自动充放电均衡设备，该设备可以按照预置参数，将锂电池组中每一个单体电池自动充电或放电到设定的相同状态，较人工为电池组均衡的方式不但自动化程度高、大幅提高了工作效率、降低了成本，而且的均衡精度高、一致性好，从而提高电池组的整体性能，延长电池组的使用寿命，该设备还具有操作简单、体积小、自动化程度高、安全性好等优点。解决技术问题所采取的技术方案：一种锂离子电池组自动充放电均衡设备，包括与锂离子电池组内每一只单体电池两极连接的充放电均衡控制接口，与锂离子电池组连接的实时采集电池组内每只单体电池当前电压信息的电池组管理装置，所述锂离子电池组自动充放电均衡设备还包括充放电控制器，所述充放电控制器包括：中央处理单元、通讯单元、触摸显示屏及充放电均衡控制单元，所述中央处理单元，通过通讯单元接收电池组管理装置传输的锂电池组中每一只单体电池的当前电压值，通过通讯单元接收由触摸显示屏输入的预置参数，将锂离子电池组中每只单体电池当前的电压值与设定好的预置参数值进行比较，依据比较结果向充放电均衡控制单元输出充电、放电或结束均衡指令信号；所述触摸显示屏，通过通讯单元向中央处理单元输入预置参数和工作指令，显示系统当前工作状态和参数；充放电均衡控制单元，接收来自中央处理单元的充电、放电或结束均衡指令信号，并根据相应的指令信号通过充放电均衡控制接口对相应的单体电池执行充电、放电或结束均衡。作为本技术的改进：所述充放电均衡控制单元由继电器切换控制电路、直流充电电路和放电电路构成，继电器切换控制电路接收中央处理单元发出的充电/放电指令信号，并依据对应的指令信号驱动充电控制开关或放电控制开关，将相应的单体电池切换至直流充电电路、放电电路或结束均衡状态。作为本技术的进一步改进：在充放电均衡控制接口与充放电控制单元之间设有电流采样单元，电流采样单元将锂电池组中每一只单体电池均衡电流的采样值通过继电器切换控制电路传输给中央处理单元，中央处理单元将采样值与设定的保护电流上限值进行比较，当均衡电流值大于设定的保护电流值时，由中央处理单元向继电器切换控制电路输出指令信号，将该只电池与均衡控制单元断开。进一步地，所述直流充电电路为由AC/DC开关电源、功率二极管、充电控制开关与单体电池串联构成的电路。进一步地，所述放电电路为由大功率电阻、放电控制开关与单体电池串联构成的电路。进一步地，所述通讯单元包括485通讯模块、CAN通讯模块和相应的通讯接口，中央处理单元与触摸显示屏之间采用485通讯模块通讯，中央处理单元与电池组管理装置之间采用CAN通讯模块通讯。作为本技术的最佳方案：锂离子电池组自动充放电均衡设备还包括一个容纳充放电控制器的充放电控制器箱体，在充放电控制器箱体上设有通讯接口、充放电均衡控制接口、冷却风扇，电源开关。有益效果：本技术的锂离子电池组自动充放电均衡设备，由于采用了所述锂离子电池组自动充放电均衡设备包括充放电均衡控制接口、电池组管理装置、充放电控制器，所述充放电控制器包括：中央处理单元、通讯单元、触摸显示屏及充放电均衡控制单元的技术方案，在对电池组进行充放电均衡时，由中央处理单元依据预置参数和单体电池当前电压值进行比较，依据比较结果控制充放电均衡控制单元，对相应的电池执行充电、放电或结束均衡，因此，本技术的锂离子电池组自动充放电均衡设备较人工为电池组均衡的方式不但自动化程度高、大幅提高了工作效率、降低了成本，而且的均衡精度高、一致性好，从而提高电池组的整体性能，延长电池组的使用寿命，该设备还具有操作简单、体积小、自动化程度高、安全性好等优点。由于采用了所述充放电均衡控制单元由继电器切换控制电路、直流充电电路和放电电路构成的技术特征，使本技术的锂离子电池组自动充放电均衡设备，结构更简单，运行更稳定可靠，制造成本更低。由于采用了在充放电均衡控制接口与充放电控制单元之间设有电流采样单元的技术特征，当某一单体电池的均衡电流值大于设定的保护电流值时，及时将该只电池与均衡控制单元断开，防止损坏设备或造成危险，进一步提高了设备的安全性和自我防护能力，使电池均衡作业更安全。由于采用了所述直流充电电路为由AC/DC开关电源、功率二极管、充电控制开关与单体电池串联构成的电路的技术特征，使单体电池的充电更可靠、速度更快、控制更方便。由于采用了所述放电电路为由大功率电阻、放电控制开关与单体电池串联构成的电路的技术特征，使单体电池的放电更易于控制。由于采用了所述通讯单元包括485通讯模块、CAN模块通讯和相应的通讯接口，中央处理单元与触摸显示屏之间采用485通讯模块通讯，中央处理单元与电池组管理装置之间采用CAN通讯模块通讯的技术特征，不但方便了各单元的联接，而且使各单元间的信息传输速度快，抗干扰能力强，实现了设备与电池组管理装置实时进行通讯，保证对每一个单体电池的电压和充放电电流实时监控，并在显示屏上显示。由于采用了锂离子电池组自动充放电均衡设备还包括一个容纳充放电控制器的充放电控制器箱体，在充放电控制器箱体上设有通讯接口、充放电均衡控制接口、冷却风扇，电源开关的技术特征，进一步优化了设备的结构，使设备结构更紧凑，操作更方便，并且散热性能更好，工作更稳定。本技术的锂离子电池组自动充放电均衡设备既可用于新能源电动汽车用户日常维护电池组均衡，又可用于新能源电动汽车厂家批量对锂电池组进行均衡，更适用于锂电池梯级利用领域，对新能源电动汽车等领域淘汰的锂电池组重新充放电均衡，将这些锂电池组应用于电网储能或其他对电池性能要求较低的领域。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的锂离子电池组自动充放电均衡设备电路原理框图；图2是本技术的锂离子电池组自动充放电均衡设备中充放电均衡控制原理图；图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池组自动充放电均衡设备，包括与锂离子电池组内每一只单体电池两极连接的充放电均衡控制接口，与锂离子电池组连接的实时采集电池组内每只单体电池当前电压信息的电池组管理装置，其特征是：所述锂离子电池组自动充放电均衡设备还包括充放电控制器，所述充放电控制器包括：中央处理单元、通讯单元、触摸显示屏及充放电均衡控制单元，所述中央处理单元，通过通讯单元接收电池组管理装置传输的锂电池组中每一只单体电池的当前电压值，通过通讯单元接收由触摸显示屏输入的预置参数，将锂离子电池组中每只单体电池当前的电压值与设定好的预置参数值进行比较，依据比较结果向充放电均衡控制单元输出充电、放电或结束均衡指令信号；所述触摸显示屏，通过通讯单元向中央处理单元输入预置参数和工作指令，显示系统当前工作状态和参数；充放电均衡控制单元，接收来自中央处理单元的充电、放电或结束均衡指令信号，并根据相应的指令信号通过充放电均衡控制接口对相应的单体电池执行充电、放电或结束均衡。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池组自动充放电均衡设备，包括与锂离子电池组内每一只单体电池两极连接的充放电均衡控制接口，与锂离子电池组连接的实时采集电池组内每只单体电池当前电压信息的电池组管理装置，其特征是：所述锂离子电池组自动充放电均衡设备还包括充放电控制器，所述充放电控制器包括：中央处理单元、通讯单元、触摸显示屏及充放电均衡控制单元，所述中央处理单元，通过通讯单元接收电池组管理装置传输的锂电池组中每一只单体电池的当前电压值，通过通讯单元接收由触摸显示屏输入的预置参数，将锂离子电池组中每只单体电池当前的电压值与设定好的预置参数值进行比较，依据比较结果向充放电均衡控制单元输出充电、放电或结束均衡指令信号；所述触摸显示屏，通过通讯单元向中央处理单元输入预置参数和工作指令，显示系统当前工作状态和参数；充放电均衡控制单元，接收来自中央处理单元的充电、放电或结束均衡指令信号，并根据相应的指令信号通过充放电均衡控制接口对相应的单体电池执行充电、放电或结束均衡。2.根据权利要求1所述的锂离子电池组自动充放电均衡设备，其特征是：所述充放电均衡控制单元由继电器切换控制电路、直流充电电路和放电电路构成，继电器切换控制电路接收中央处理单元发出的充电/放电指令信号，并依据对应的指令信号驱动充电控制开关或放电控制开关，将相应的单体电池切换至直流充电电路、放电电路或结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏栋，方振华，王宏忠，李飞，兰海侠，朱彬，
申请(专利权)人：辽宁比科新能源股份有限公司，王宏栋，
类型：新型
国别省市：辽宁;21