一种锂离子电池管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种锂离子电池管理系统，包括电池箱体和单体电池，在所述电池箱体内设置有N个电池内腔，所述单体电池组成N个电池组，每个所述电池组对应地设置在一所述电池内腔内在所述电池内腔的顶部或底部设置温度调节管，所述温度调节管将N个所述电池内腔相互连通，所述电池内腔的热量通过所述温度调节管从温度较高的电池内腔向温度较低的电池内腔传递，其中，N为大于或等于2的整数。该锂离子电池管理系统加快电池箱体内热量的扩散，提高温度的均匀性，单体电池保持一致性，从而提高电池组的寿命和安全性。

A lithium ion battery management system

The invention discloses a lithium ion battery management system, including the battery box and single battery in the battery box body is provided with a battery of N cavity, the monomer battery composed of N batteries, each of the battery pack is provided for adjusting a tube at the top of the battery inside the cavity the battery chamber is arranged at the bottom or the temperature, the temperature regulating tube will N the battery is connected, the battery chamber through the heat transfer temperature regulating tube, high temperature of the cavity from the battery to the battery is low temperature, N is an integer equal to 2 big Yu Huo. The lithium ion battery management system speeds up the diffusion of heat in the battery box, improves the uniformity of the temperature, and keeps the consistency of the single cell, thereby improving the service life and safety of the battery pack.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池管理系统
本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种锂离子电池管理系统。
技术介绍
锂离子电池能量密度大，其容量是同重量镍氢电池的2～3倍，而且具有自放电率低，无记忆效应，以及不含有毒物质等优点，被广泛地应用于电动汽车、电动自行车、电动飞机等电动设备。为了达到电动设备所需的额定电压，需要将单体电池串并联以电池组的形式使用。然而单体电池在串并联工作条件下，其内阻、电容、电压、温度、自放电等参数存在一致性差异，极大地影响了电池组的工作效率，特别在大电流、超低温、超高温等极端充放电条件下，相对较差的单体电池会加速劣化，影响电池组的整体寿命，最终容易导致劣化电池反极，出现安全问题。例如，在电池组充电时，当最差的单体电池充满电而其他单体电池还未充满电时，电源管理系统会默认电池组已经充满；同样，在电池组放电时，当最差的单体电池放完电而其他单体电池还未放完电时，电源管理系统默认电池组已经放完电，这将大大降低电池组的循环寿命。而且，在充放电时，最差的单体电池极有可能出现过充；在放电时，最差的电池极有可能出现过放，过充和过放均会引起电池的安全性问题。再如，虽然锂离子电池的工作温度通常在-20～60℃，但其综合性能跟实际环境温度仍存在较大关系，如果环境温度过高，不仅会影响锂离子电池的性能和使用寿命，还会产生热扰动，导致电池组成材料的热稳定性被破坏，引发热副反应，最终导致安全问题。如果环境温度过低，由于材料本身固有因素的限制，如分子运动能力降低、内阻变大等，电池的充放电性能大大降低，导致锂离子电池无法正常发挥作用。由于锂离子电池在充放电过程中均会产生化学反应热和电阻热，特别是大单体容量、高能量比的锂离子电池，在大电流放电时产生较多的热量，严重影响锂离子电池的性能。因此，目前针对锂离子电池的研究主要集中在散热管理。但电池组在低温下使用时，尤其在单体电池的温度不均匀时，同样会导致较差的单体电池加速劣化，降低单体电池的一致性，影响电池组的寿命和安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池管理系统，用以解决现有低温使用时锂离子单体电池性能下降的问题。为实现上述目的，本专利技术锂离子电池管理系统包括电池箱体和单体电池，在所述电池箱体内设置有N个电池内腔，所述单体电池组成N个电池组，每个所述电池组对应地设置在一所述电池内腔内，在所述电池内腔的顶部或底部设置温度调节管，所述温度调节管将N个所述电池内腔相互连通，所述电池内腔的热量通过所述温度调节管从温度较高的电池内腔向温度较低的电池内腔传递，其中，N为大于或等于2的整数。优选地，所述温度调节管的管口朝向所述电池内腔方向设置。优选地，所述温度调节管为拉瓦尔管。其中，在所述温度调节管的每个管口各设置一风扇，用以加快该风扇对应的所述电池内腔热量的传递。优选地，所述锂离子电池管理系统还包括风扇控制单元和温度监测单元，在所述电池内腔各设置一个所述温度监测单元，所述温度控制单元用于监测所述电池内腔的温度，并将温度监测值发送至所述风扇控制单元，所述风扇控制单元根据所述温度检测值控制该温度监测单元对应的所述风扇的转速。优选地，所述锂离子电池管理系统还包括电压监测单元、电流监测单元和充放电控制单元，其中，所述电压监测单元用于监测所述电池组的放电电压，并将电压监测值发送至所述充放电控制单元；所述电流监测单元用于监测所述电池组的放电电流，并将电流监测值发送至所述充放电控制单元；所述充放电控制单元根据所述电压监测值和所述电流监测值控制所述电池组的放电速度。优选地，所述锂离子电池管理系统还包括设置在所述电池内腔之间的风道、风机和风机控制单元，所述风机用于推动气流在所述风道内流动，所述风机控制单元用于控制所述风机的转速。其中，N个所述电池组串联或并联，而且每个所述电池组内的所述单体电池串联或并联。本专利技术系统具有如下优点：本专利技术提供的锂离子电池管理系统，在电池组处于低温时，如车辆启动时，由于单体电池存在差异性，释放的热量不同，导致电池内腔之间升温速度不同，温度调节管可以加快温度较高的电池内腔的热量向温度较低的电池内腔扩散，使电池内腔在较短时间均匀升温至适合的温度范围，从而可减缓较差单体电池的劣化，使单体电池尽可能地保持一致性，从而提高电池组的寿命和安全性。当电池组处于高温时，如车辆已经运行一段时间，温度调节管仍可加速电池内腔之间的热交换，加快温度较高的电池内腔热量的扩散，使各电池内腔均匀降温，单体电池在温度均匀的环境中可保持其一致性，从而提高电池组的寿命和安全性。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的锂离子电池管理系统的结构示意图。图2为本专利技术实施例一提供的锂离子电池管理系统中电池箱体的结构示意图。图3为本专利技术实施例一提供的锂离子电池管理系统中电池箱体的截面图。图4为本专利技术实施例二提供的锂离子电池管理系统中电池箱体的截面图。图5为本专利技术实施例二提供的锂离子电池管理系统中温度控制单元和风扇控制单元的原理框图。图6为本专利技术实施例三提供的锂离子电池管理系统的结构示意图。图7为本专利技术实施例四提供的锂离子电池管理系统的原理框图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1如图1所示，锂离子电池管理系统包括电池箱体11和单体电池12，在电池箱体11内设置有N个电池内腔，单体电池12组成N个电池组13，每个电池组13对应地设置在一电池内腔内，在电池内腔的顶部或底部设置温度调节管，温度调节管将N个电池内腔相互连通，电池内腔的热量通过温度调节管从温度较高的电池内腔向温度较低的电池内腔传递，其中，N为大于或等于2的整数。本实施例中，单体电池12被分成但不限于六个电池组13a-13f，每个电池组13a-13f包括但不限于两个单体电池12，同一电池组13a-13f内的两个单体电池12串联或并联，而且N个电池组串联或并联。如图2所示，在电池箱体11内设置有六个电池内腔11a-11f，在电池内腔11a-11f的侧面设置隔板21，从而将电池内腔11a-11f相互隔离，但电池内腔11a-11f的顶部和/或底部连通。每个电池内腔11a-11f对应地放置一个电池组13a-13f。如图3所示，在电池内腔11a-11f的底部和/或顶部设有温度调节管31，温度调节管31的管口32可以设置在其侧面或端面，优选将温度调节管31的管口32设置在朝向电池组12方向，以便于电池内腔11a-11f内气体的流动，从而使热量的扩散更容易。各电池内腔11a-11f之间通过温度调节管31相互连通，电池内腔11a-11f内的热量通过温度调节管的管口32进入或排出该电池内腔11a-11f。在本实施例中，气流在温度调节管31内的动力来自于不同电池内腔11a-11f之间的气压差，换言之，电池内腔11a-11f之间热量传递的动力来自于不同电池内腔11a-11f之间的气压差。由于单体电池12之间存在差异，在放电过程中发热量不同，导致不同电池内腔11a-11f的温度不同，因此，在电池内腔11a-11f之间将产生气压差，热量借助温度调节管31在电池内腔11a-11f之间进行传导，从而在较短时间内使电池箱体11温度趋于均匀。需要说明的是，由于电池内腔11a-11f的气体压力与温度直接相关，而且温度越高，气体压力越大。对于温度差较小的电池内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池管理系统，包括电池箱体和单体电池，在所述电池箱体内设置有N个电池内腔，所述单体电池组成N个电池组，每个所述电池组对应地设置在一所述电池内腔内，其特征在于，在所述电池内腔的顶部或底部设置温度调节管，所述温度调节管将N个所述电池内腔相互连通，所述电池内腔的热量通过所述温度调节管从温度较高的电池内腔向温度较低的电池内腔传递，其中，N为大于或等于2的整数。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池管理系统，包括电池箱体和单体电池，在所述电池箱体内设置有N个电池内腔，所述单体电池组成N个电池组，每个所述电池组对应地设置在一所述电池内腔内，其特征在于，在所述电池内腔的顶部或底部设置温度调节管，所述温度调节管将N个所述电池内腔相互连通，所述电池内腔的热量通过所述温度调节管从温度较高的电池内腔向温度较低的电池内腔传递，其中，N为大于或等于2的整数。2.根据权利要求1所述的锂离子电池管理系统，其特征在于，所述温度调节管的管口朝向所述电池内腔方向设置。3.根据权利要求1所述的锂离子电池管理系统，其特征在于，所述温度调节管为拉瓦尔管。4.根据权利要求1所述的锂离子电池管理系统，其特征在于，在所述温度调节管的每个管口各设置一风扇，用以加快该风扇对应的所述电池内腔热量的传递。5.根据权利要求4所述的锂离子电池管理系统，其特征在于，所述锂离子电池管理系统还包括风扇控制单元和温度监测单元，在所述电池内腔各设置一个所述温度监测单元，所述温度控制单元用于监...

【专利技术属性】
技术研发人员：周舜，
申请(专利权)人：周舜，
类型：发明
国别省市：广东,44