CN105978068A - 一种锂电池充放电管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锂电池充放电管理系统，本发明的锂电池充放电管理系统包括锂电池、检测模块、温度控制模块和电压控制模块，锂电池检测模块模块的输入端接外部充电电源，第一输出端接锂电池，所述锂电池检测模块的第二输出端、温度控制模块、电压控制模块依次相连。本发明提供的锂电池充放电管理系统可以增强可靠性和延长工作寿命。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池应用领域，尤其涉及一种锂电池充放电管理系统。
背景技术
储能锂电池组属于电化学产品，其性能受原材料，工艺，环境(诸如温度，湿度等)影响非常大，即使是同一批次的单体锂电池，其性能也存在一定的离散性，如果是不同批次，其离散性将更大。因此在储能锂电池组充放电过程中，会因为单体锂电池参数的不一致，从而导致电池过充电、过放电、待机时间短、循环使用寿命短、安全性和稳定性低，存在引发移动电源燃烧、起火甚至爆炸等重大事故的潜在隐患。
锂电池充放电温度范围小，不适合在温度环境恶劣条件下工作。目前其充电温度只能在-5℃～45℃的范围，放电温度只能在-20℃～60℃的范围，超出这两个温度范围就会对电池造成不可修复的损害，影响动力及储能电池的可靠性与工作寿命。
此外，为解决电池组充电的差异性问题，现有技术中引入了电池组充放电保护板，可以避免电池组中电池的差异性造成的过充、过放问题。但该方案仍无法彻底解决电池的差异性问题，因为电池组中部分电池无法充满，从而降低了电池组的供电容量，同时也增加了电池管理系统的成本。
发明内容
本发明提供一种可以增强可靠性和延长工作寿命的锂电池充放电管理系统。
本发明为实现上述技术目的采用的技术方案为：
一种锂电池充放电管理系统，其特征在于，包括锂电池、检测模块、温度控制模块和电压控制模块，锂电池检测模块模块的输入端接外部充电电源，第一输出端接锂电池，所述锂电池检测模块的第二输出端、温度控制模块、电压控制模块依次相连。
所述检测模块用于根据监测的锂电池的温度和外部充电电源的电压值，控制锂电池进行充电或放电。
所述温度控制模块包括加热单元和降温单元；在所述锂电池为充电或放电状态时，若温度低于充电或放电的最低温度，所述检测模块控制锂电池停止充电或放电，并控制所述加热单元对所述锂电池进行加热，当锂电池的温度达到充电对应的第一充电适宜温度或放电对应的第一放电适宜温度时，所述检测模块控制锂电池开始工作；在所述锂电池为充电或放电状态时，若温度高于充电或放电的最高温度，所述检测模块控制锂电池停止充电或放电，并控制所述降温单元对所述锂电池进行降温，当锂电池的温度达到充电对应的第一充电适宜温度或放电对应的第一放电适宜温度时，所述检测模块控制锂电池开始工作。
所述电压控制模块包括电压保护单元和电流保护单元；所述电压保护单元，当锂电池放电电压低于锂电池的最低放电电压时，断开放电回路，当锂电池放电电压达到锂电池的最低放电电压时，所述检测模块控制锂电池开始工作；所述电流保护单元，当锂电池放电电流超出锂电池最大放电电流时，断开放电回路，当锂电池放电电流低于最大放电电流时，所述检测模块控制锂电池开始工作。
所述锂电池的最低放电电压由锂电池的工作电压和电压保护单元的最低工作电压决定；所述锂电池的最大放电电流由锂电池的电流特性和应用系统的最大工作电流确定。
所述加热单元为电力驱动的加热器，所述降温单位为电力驱动的风扇。
一种实施例中充电最低温度为-5℃～0℃，所述第一充电适宜温度为0℃～5℃；放电最低温度为-15℃～-10℃，所述第一放电适宜温度为-5℃～5℃。
一种实施例中充电最高温度为45～50℃，所述第二充电适宜温度为30℃～40℃；所述放电最高温度为55℃～60℃，所述第二放电适宜温度为40℃～50℃。
附图说明
图1为本发明锂电池充放电系统一个实施例的模块图；
图2为本发明锂电池充放电系统另一个实施例的模块图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。
图1为本发明锂电池充放电系统一个实施例的模块图。
如图1所示，一种锂电池系统，包括锂电池100、检测模块120、温度控制模块140和电压控制模块160，检测模块120和温度控制模块140通信连接，检测模块120用于监测锂电池100的充放电的电压、电流和温度，并根据锂电池100的温度和锂电池100当前的充放电的电压和电流情况，控制温度控制模块140对锂电池100进行加热或者降温，以及控制锂电池100开始工作或停止工作。锂电池100为圆柱及方形储能电池，通过根据锂电池100的温度和锂电池100当前的充放电的电压和电流情况，控制温度控制模块140对锂电池100进行加热或者降温，这样就可以保证锂电池100处在工作温度范围之外不工作，以此避免在工作温度范围之外充放电对锂电池100产生不可修复的损害，从而增强其可靠性和延长其工作寿命。
图2为本发明锂电池系统另一个实施例的模块图。
如图2所示，一种锂电池系统，包括锂电池200、检测模块220、温度控制模块240和电压控制模块260，还包括和检测模块220通信连接的显示模块280，显示模块280显示锂电池200的工作状态和参数信息，例如工作状态为工作中还是停止工作，参数信息包括锂电池200当前充放电状态、温度的信息、设定的基准温度信息、电量信息(总电量、剩余电量)等等，通过显示模块280可以了解当前的锂电池200的当前工作情况。显示模块280可以为液晶显示器。显示模块280可由触摸控制来更改电池管理系统220中的各个基准温度，方便锂电池200应对不同工作环境作出精确调节。
上述实施例中的锂电池充放电系统，由于锂电池100的适宜充电温度在-5℃～45℃之间，适宜放电温度在-20℃～60℃之间，所以充电最低温度可以为在-5℃～0℃的范围内的任意值，第一充电适宜温度可以为在0℃～5℃的范围内的任意值，放电最低温度可以为在-15℃～-10℃的范围内的任意值，第一放电适宜温度可以为在-5℃～5℃的范围内的任意值。充电最高温度可以为在45～50℃的范围内的任意值，第二充电适宜温度可以为在30℃～40℃的范围内的任意值，放电最高温度可以为在55℃～60℃的范围内的任意值，第二放电适宜温度可以为在40℃～50℃的范围内的任意值。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种锂电池充放电管理系统，其特征在于，包括锂电池、检测模块、温度控制模块和电压控制模块，锂电池检测模块模块的输入端接外部充电电源，第一输出端接锂电池，所述锂电池检测模块的第二输出端、温度控制模块、电压控制模块依次相连。
2.如权利要求1所述的锂电池充放电管理系统，其特征在于，所述检测模块用于根据监测的锂电池的温度和外部充电电源的电压值，控制锂电池进行充电或放电。
3.如权利要求1所述的锂电池充放电管理系统，其特征在于，所述温度控制模块包括加热单元和降温单元；在所述锂电池为充电或放电状态时，若温度低于充电或放电的最低温度，所述检测模块控制锂电池停止充电或放电，并控制所述加热单元对所述锂电池进行加热，当锂电池的温度达到充电对应的第一充电适宜温度或放电对应的第一放电适宜温度时，所述检测模块控制锂电池开始工作；在所述锂电池为充电或放电状态时，若温度高于充电或放电的最高温度，所述检测模块控制锂电池停止充电或放电，并控制所述降温单元对所述锂电池进行降温，当锂电池的温度达到充电对应的第一充电适宜温度或放电对应的第一放电适宜温度时，所述检测模块控制锂电池开始工作。
4.如权利要求1所述的锂电池充放电管理系统，其特征在于，所述电压控制模块包括电压保护单元和电流保护单元；所述电压保护单元，当锂电池放电电压低于锂电池的最低放电电压时，断开放电回路，当锂电池放电电压达到锂电池的最低放电电压时，所述检测模块控制锂电池开始工作；所述电流保护单元，当锂电池放电电流超出锂电池最大放电电流时，断开放电回路，当锂电池放电电流低于最大放电电流时，所述检测模块控制锂电池开始工作。
5.如权利要求4所述的锂电池充放电管理系统，其特征在于，所述锂电池的最低放电电压由锂电池的工作电压和电压保护单元的最低工作电压决定；所述锂电池的最大放电电流由锂电池的电流特性和应用系统的最大工作电流确定。
6.如权利要求3所述的锂电池充放电管理系统，其特征在于，所述加热单元为电力驱动的加热器；所述降温单位为电力驱动的风扇。
7.如权利要求3所述的锂电池充放电管理系统，其特征在于，所述充电最低温度为-5℃～0℃，所述第一充电适宜温度为0℃～5℃；所述放电最低温度为-15℃～-10℃，所述第一放电适宜温度为-5℃～5℃。
8.如权利要求3所述的锂电池充放电管理系统，其特征在于，所述充电最高温度为45～50℃，所述第二充电适宜温度为30℃～40℃；所述放电最高温度为55℃～60℃，所述第二放电适宜温度为40℃～50℃。
9.如权利要求1所述的锂电池充放电管理系统，其特征在于，还包括和所述检测模块通信连接的显示模块，所述显示模块显示锂电池的工作状态和参数信息，所述工作状态包括锂电池是否处于充放电状态，所述参数信息包括所述锂电池当前电压和温度的信息。
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