CN103311595A - 用于多节锂电池串联使用的检测保护装置和方法 - Google Patents

用于多节锂电池串联使用的检测保护装置和方法 Download PDF

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王运方
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Abstract

本发明提供一种用于多节锂电池串联使用的检测保护装置和方法，能够实时监测串联锂电池组中各个锂电池单体在充电或放电过程的端电压，当串联锂电池组中出现充电或放电状态异常的锂电池单体时，能够通过均衡电路调节异常锂电池单体的充电或放电速度，从而使锂电池组整体趋于平衡，并向外界发出报警信号，因此，提高了串联锂电池组的整体使用功效和整体使用寿命。

Description

用于多节锂电池串联使用的检测保护装置和方法
技术领域
本发明属于电路控制技术领域，具体涉及一种用于多节锂电池串联使用的检测保护装置和方法。
背景技术
由于电池单体提供的电压有限，在实际应用中，常常需要将多个电池单体串联得到串联电池组，通过串联电池组向外界提供更高的电压。
但是，由于串联电池组中各电池单体的内部特性存在一定的差异，并且，随着串联电池组充放电次数的增加，各个电池单体的这种差异性会逐渐增大，进而加重了各电池单体之间的不平衡性，最终降低了串联电池组的整体使用功效。
例如：当向串联电池组充电或串联电池组向负载放电的过程中，由于各个电池单体的不平衡性，会经常出现某个或某几个电池单体过充或过放电的情况，从而降低了串联电池组的整体使用功效和整体使用寿命。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于多节锂电池串联使用的检测保护装置和方法，能够实时监测串联锂电池组中各个锂电池单体在充电或放电过程的端电压，当串联锂电池组中出现充电或放电状态异常的锂电池单体时，能够针对性的对异常锂电池单体采取必要的保护措施，并向外界发出报警信号，从而提高了串联锂电池组的整体使用功效和整体使用寿命。
本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供一种用于多节锂电池串联使用的检测保护装置，应用于由两个以上锂电池单体串联组成的锂电池组中，包括：过充过放检测电路、均衡电路和数量设置电路；其中，所述过充过放检测电路的第一输入端分别与每一个所述锂电池单体的两端电连接；所述过充过放检测电路的第二输入端与所述数量设置电路的输出端电连接；所述过充过放检测电路的第一输出端与所述均衡电路的输入端电连接。
优选的，所述过充过放检测电路包括：逻辑判断电路和两个以上电压检测电路；所述逻辑判断电路分别与各个所述电压检测电路连接；每一个所述电压检测电路与对应的一个所述锂电池单体并联。
优选的，所述过充过放检测电路为8209A芯片。
优选的，还包括：报警电路；所述过充过放检测电路的第二输出端与所述报警电路的输入端电连接。
本发明还提供一种用于多节锂电池串联使用的检测保护方法，应用于由两个以上锂电池单体串联组成的锂电池组中，包括以下步骤：
S1，所述过充过放检测电路检测每一个所述锂电池单体的当前端电压值；
S2，所述过充过放检测电路判断所述锂电池组当前的充放电状态，如果所述锂电池组当前处于充电状态，则执行S3；如果所述锂电池组当前处于放电状态，则执行S5；
S3，所述过充过放检测电路判断是否存在有所述当前端电压值高于标准电压值的异常锂电池单体，如果判断结果为是，则执行S4和/或S7；
S4，所述过充过放检测电路启动所述均衡电路，通过所述均衡电路减缓所述异常锂电池单体的充电速度；
S5，所述过充过放检测电路判断是否存在有所述当前端电压值低于标准电压值的异常锂电池单体，如果判断结果为是，则执行S6和/或S7；
S6，所述过充过放检测电路启动所述均衡电路，通过所述均衡电路加快所述异常锂电池单体的放电速度；
S7，所述过充过放检测电路向所述报警电路发出报警信号，通过所述报警电路向外界报警。
优选的，S1之前，还包括：
通过所述数量设置电路设置与所述过充过放检测电路连接的所述锂电池单体的数量。
本发明的有益效果如下：
本发明提供一种用于多节锂电池串联使用的检测保护装置和方法，能够实时监测串联锂电池组中各个锂电池单体在充电或放电过程的端电压，当串联锂电池组中出现充电或放电状态异常的锂电池单体时，能够通过均衡电路调节异常锂电池单体的充电或放电速度，从而使锂电池组整体趋于平衡，并向外界发出报警信号，因此，提高了串联锂电池组的整体使用功效和整体使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例提供的用于多节锂电池串联使用的检测保护装置的结构原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
如图1所示，为本发明实施例提供的用于多节锂电池串联使用的检测保护装置，应用于由两个以上锂电池单体串联组成的锂电池组中，，包括：过充过放检测电路、均衡电路和数量设置电路；其中，所述过充过放检测电路的第一输入端分别与每一个所述锂电池单体的两端电连接；所述过充过放检测电路的第二输入端与所述数量设置电路的输出端电连接；所述过充过放检测电路的第一输出端与所述均衡电路的输入端电连接。其中，所述过充过放检测电路包括：逻辑判断电路和两个以上电压检测电路；所述逻辑判断电路分别与各个所述电压检测电路连接；每一个所述电压检测电路与对应的一个所述锂电池单体并联。在实际应用中，所述过充过放检测电路可以为8209A芯片。另外，还包括：报警电路；所述过充过放检测电路的第二输出端与所述报警电路的输入端电连接。本发明中，各个电压检测电路之间不会互相影响，只要当任何一个电压检测电路检测到存在电压异常的锂电池单体时，均会向外界报警，从而提高了用于多节锂电池串联使用的检测保护装置的检测功效。
本发明提供的用于多节锂电池串联使用的检测保护装置的检测保护方法，包括以下步骤：
S1，所述过充过放检测电路检测每一个所述锂电池单体的当前端电压值；
本步骤之前，还包括：通过所述数量设置电路设置与所述过充过放检测电路连接的所述锂电池单体的数量。通过数量设置电路，可以实现对任意数量锂电池单体的检测，从而提高了本发明提供的用于多节锂电池串联使用的检测保护装置的适应性。
S2，所述过充过放检测电路判断所述锂电池组当前的充放电状态，如果所述锂电池组当前处于充电状态，则执行S3；如果所述锂电池组当前处于放电状态，则执行S5；
S3，所述过充过放检测电路判断是否存在有所述当前端电压值高于标准电压值的异常锂电池单体，如果判断结果为是，则执行S4和/或S7；
S4，所述过充过放检测电路启动所述均衡电路，通过所述均衡电路减缓所述异常锂电池单体的充电速度；
S5，所述过充过放检测电路判断是否存在有所述当前端电压值低于标准电压值的异常锂电池单体，如果判断结果为是，则执行S6和/或S7；
S6，所述过充过放检测电路启动所述均衡电路，通过所述均衡电路加快所述异常锂电池单体的放电速度；
S7，所述过充过放检测电路向所述报警电路发出报警信号，通过所述报警电路向外界报警。
另外，本发明提供的用于多节锂电池串联使用的检测保护装置，可以多台装置同时串联使用，从而满足大规模锂电池单体同时检测的需求。
综上所述，本发明提供的用于多节锂电池串联使用的检测保护装置和方法，能够实时监测串联锂电池组中各个锂电池单体在充电或放电过程的端电压，当串联锂电池组中出现充电或放电状态异常的锂电池单体时，能够通过均衡电路调节异常锂电池单体的充电或放电速度，从而使锂电池组整体趋于平衡，并向外界发出报警信号，因此，提高了串联锂电池组的整体使用功效和整体使用寿命。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于多节锂电池串联使用的检测保护装置，应用于由两个以上锂电池单体串联组成的锂电池组中，其特征在于，包括：过充过放检测电路、均衡电路和数量设置电路；其中，所述过充过放检测电路的第一输入端分别与每一个所述锂电池单体的两端电连接；所述过充过放检测电路的第二输入端与所述数量设置电路的输出端电连接；所述过充过放检测电路的第一输出端与所述均衡电路的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的用于多节锂电池串联使用的检测保护装置，其特征在于，所述过充过放检测电路包括：逻辑判断电路和两个以上电压检测电路；所述逻辑判断电路分别与各个所述电压检测电路连接；每一个所述电压检测电路与对应的一个所述锂电池单体并联。
3.根据权利要求1所述的用于多节锂电池串联使用的检测保护装置，其特征在于，所述过充过放检测电路为8209A芯片。
4.根据权利要求1所述的用于多节锂电池串联使用的检测保护装置，其特征在于，还包括：报警电路；所述过充过放检测电路的第二输出端与所述报警电路的输入端电连接。
5.一种应用权利要求1-4任一项所述的用于多节锂电池串联使用的检测保护装置的用于多节锂电池串联使用的检测保护方法，应用于由两个以上锂电池单体串联组成的锂电池组中，其特征在于，包括以下步骤：
S1，所述过充过放检测电路检测每一个所述锂电池单体的当前端电压值；
S2，所述过充过放检测电路判断所述锂电池组当前的充放电状态，如果所述锂电池组当前处于充电状态，则执行S3；如果所述锂电池组当前处于放电状态，则执行S5；
S3，所述过充过放检测电路判断是否存在有所述当前端电压值高于标准电压值的异常锂电池单体，如果判断结果为是，则执行S4和/或S7；
S4，所述过充过放检测电路启动所述均衡电路，通过所述均衡电路减缓所述异常锂电池单体的充电速度；
S5，所述过充过放检测电路判断是否存在有所述当前端电压值低于标准电压值的异常锂电池单体，如果判断结果为是，则执行S6和/或S7；
S6，所述过充过放检测电路启动所述均衡电路，通过所述均衡电路加快所述异常锂电池单体的放电速度；
S7，所述过充过放检测电路向所述报警电路发出报警信号，通过所述报警电路向外界报警。
6.根据权利要求5所述的用于多节锂电池串联使用的检测保护方法，其特征在于，S1之前，还包括：
通过所述数量设置电路设置与所述过充过放检测电路连接的所述锂电池单体的数量。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105849029A (zh) * 2013-12-24 2016-08-10 株式会社斗山 发动机式叉车的电源异常感知装置及感知方法
CN107742916A (zh) * 2017-11-30 2018-02-27 深圳市科卫泰实业发展有限公司 一种通用型锂电池组保护电路及通用型锂电池组

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