锂离子电池组充放电循环控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及锂离子电池设计领域，公开了一种锂离子电池组充放电循环控制系统。系统包括：壳体，在所述壳体内设置有控制电电路板；控制电路板上设有电量监测模块、处理器、充电电路、输出电路；电量监测模块与锂离子电池组电连接；处理器与电量监测模块、充电电路、输出电路分别电连接，充电电路与外部电源、锂离子电池组电连接，输出电路与锂离子电池组电连接；在壳体上还设置有恢复按键，恢复按键的背面设置有第一按键触发电路板，第一按键触发电路板与处理器电连接。应用该技术方案可以在有利于延长该锂离子电池组的使用寿命基础上方便用户使用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

锂离子电池组充放电循环控制系统
本技术涉及锂离子电池设计领域，尤其涉及一种锂离子电池组充放电循环控制系统。
技术介绍
锂离子电池由于具有重量轻、体积小、电容量较大、充电速度快等优点，被广泛应用于笔记本电脑灯各类数码、通信产品上。在全球节能排减和能源多元化的驱动下，锂离子电池组更是目前的一种应用趋势，特别是随着动力车辆的发展，锂离子电池组作为动力能源已经成为目前锂离子电池的发展趋势。锂离子电池组管理系统(Battery Management system，简称BMS)为对锂离子电池组的充放电循环控制管理的应用系统，目前的锂离子电池组管理系统对锂离子电池组的控制基本采用满充满放的充放电循环管理模式管理系统对锂离子电池的电压而监控充放电循环，具体是，当锂离子电池组的电压下降到锂离子电池组的放电截止电压时，自动切断输出电路，停止放电(又称放电截止)；在进行充电时，充电使锂离子电池组的电压上升到锂离子电池组的充电截止电压时， 自动断开充电电路(俗称充电截止)。其中锂离子电池组的充电截止电压、放电截止电压由锂离子电池组内的锂离子单体的正极电极材料决定。譬如锰酸锂材料锂离子电池的充电截止电压为4. 20V，放电截止电压为3. OV。本专利技术人在进行本技术的研究过程中发现，目前锂离子电池组存在以下的缺陷在使用的过程中采用该满充满放的充放电循环模式，随着充放电次数的增加，电池组内单体之间极化增大，部分单体电池的容量衰减加快，电池组中各单体之间的一致性误差加大。而参考木桶的容量、以及寿命由最短板决定的原理，锂离子电池组的寿命取决于衰减最快、寿命最短的单体，故在锂离子电池组中，如果其中某个单体衰减过快，会导致整体锂离子电池组的使用寿命大大减少。
技术实现思路
本技术实施例第一目的在于提供一种锂离子电池组充放电循环控制系统， 应用该技术方案可以在有利于延长该锂离子电池组的使用寿命基础上方便用户使用。本实施例提供的一种锂离子电池组充放电循环控制系统，包括壳体，在所述壳体内设置有控制电电路板；所述控制电路板上设置有电量监测模块、处理器、充电电路、输出电路；其中，所述电量监测模块，与锂离子电池组电连接，用于实时监测所述锂离子电池组的实际电量；所述处理器与所述电量监测模块、充电电路、输出电路分别电连接，用于根据所述电量监测模块的监测结果控制所述充电电路、输出电路的通断；所述充电电路分别与外部电源、锂离子电池组电连接，用于对所述锂离子电池组充电，所述输出电路与所述锂离子电池组电连接，用于对外输出电流；在所述壳体上还设置有恢复按键，在所述壳体内，所述恢复按键的背面设置有第一按键触发电路板，所述第一按键触发电路板与所述处理器电连接，用于在所述恢复按键被按下时， 向所述处理器发送恢复请求，以便处理器根据所述恢复请求接通所述输出电路。可选地，在所述壳体上还设置有激活按键，在所述壳体内，所述激活按键的背面设置有第二按键触发电路板，所述第二按键触发电路板与所述处理器电连接，用于在所述激活按键被按下时， 向所述处理器发送激活请求，在所述控制电路板上还设置有小电流充放电开关、小电流充电电路、小电流放电电路，所述小电流充放电开关与所述处理器、小电流充放电开关、小电流充电电路分别电连接，所述小电流充电电路、小电流放电电路分别与所述锂离子电池组电连接。可选地，所述第一按键触发电路板、第二按键触发电路板为一体化设置。由上可见，应用本技术实施例的技术方案，由于本实施例对于常态的充放电控制(也即一般应用方式)，本实施例以锂离子电池组实际容量与标称容量的比对作为控制参数，并且在常态的充放电循环控制中，每次充电电量达到电池组总标称容量的85% 90%即自动停止充电。每次放电时，当前电池组的实际电量达到电池组总标称容量的 60% 80%即自动停止放电电。可见在应用最广泛的一般性应用时，锂离子电池组的充放电循环采用浅充浅放的方式循环，相对于现有技术中的满充满放循环控制方式，应用本实施例技术方案有利于避免某单体存在过充过放而导致单体内部结构损伤而导致个别单体衰减过快而引起整体锂离子电池组中各单体电池的一致性变差问题。可见，采用本实施例技术方案有利于提高锂离子电池组的使用寿命。另外，在本实施例的控制系统中，由于自动应用控制时，在常态放电结束后，锂离子电池组的剩余电量还达电池组总标称容量的20% 40%，而在本实施例系统中。在壳体上还设置有恢复按键，当锂离子电池组常态放电结束后，处理器实时监测用户输入信号，如果监测到恢复按键被按下而输入恢复请求时，处理器连通当前处于断开状态的输出电路， 使该锂离子电池组通过该输出电路对外输出剩余电量直到满放，最大限度地应对用户当前的紧急应用需求。综上，相对于现有技术，应用本技术实施例技术方案，一方面避免了常态充放电对单体电池内部结构的损伤而使锂离子电池组中各单体电池一致性差的问题，有利于提高锂离子电池组的使用寿命，同时还最大化地满足用户紧急应用请求，方便用户使用，提高使用的便利性和灵活性。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，并不构成对本技术的不当限定，在附图中图1为本技术实施例1提供的锂离子电池组放电控制方法流程示意图；图2为本技术实施组3提供的锂离子电池组充放电循环控制系统结构示意图。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此本技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。实施例1 本实施例以在锂离子电池在应用过程中对其的控制机制为例对本技术技术方案进行具体的讲解。图1为本实施例提供的锂离子电池组放电控制方法流程示意图。参见图1所示， 本流程主要包括步骤101 锂离子电池组处于常态放电工作状态，处理器实时监测当前锂离子电池组当前的实际电量。该实际电量的测试可以通过锂离子电池组的母线的电压以及电流值进行测试而估算获取。步骤102 如果当前的实际电量下降到预定的下限值，则执行步骤103 ；否则返回。在本实施例中该预定的电量下限值为本锂离子电池组标称容量的20%至40% 之间的任一数值。比如可以在实际电量下降到锂离子电池组的总标称容量的20%时执行步骤103 ；否则返回。也可以在实际电量下降到锂离子电池组的总标称容量的30%时执行步骤103 ；否则返回。也可以在实际电量下降到锂离子电池组的总标称容量的40%时执行步骤103 ；否则返回。步骤103 处理器断开输出电路，锂离子电池组停止对外放电，结束当前的常态放电工作状态。当达到步骤102的条件时，处理器自动触发输出电路中的开关，使其与锂离子电池组断开，锂离子电池组停止对外放电。当前锂离子电池组结束当前的常态放电工作状态。步骤104 处理器定时监测用户输入信号。在本实施例的锂离子电池组控制系统中还设置有用户输入模块，以便用户输入控制信号，方便用户应用。在本实施例中用户可以输入恢复请求信号。步骤105 如果处理器接收到用户输入的恢复请求，则执行步骤106 ；否则返回。处理器实时监测本处理器预定的某一信号输入端(比如Pin脚，用户可以为触发实施例4所述的恢复按键而触发恢复请求，也可以为其他的触发按钮或者其他输入模块)， 当处理器接收到用该输入端输入用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓玲，何安轩，殷振国，
申请(专利权)人：深圳市格瑞普电池有限公司，
类型：实用新型
国别省市：