CN107231028A - 双向dc‑dc锂电池模组多通道均衡充放电维护装置 - Google Patents
双向dc‑dc锂电池模组多通道均衡充放电维护装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107231028A CN107231028A CN201710640739.2A CN201710640739A CN107231028A CN 107231028 A CN107231028 A CN 107231028A CN 201710640739 A CN201710640739 A CN 201710640739A CN 107231028 A CN107231028 A CN 107231028A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- charge
- discharge
- lithium battery
- battery module
- directional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000010862 gear shaping Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0019—Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
Abstract
本发明提供了一种双向DC‑DC实现锂电池模组多通道均衡充放电维护系统的装置，包含人机交互层、模块控制层以及充放电控制层，整个装置采用充放单元模块化和功率模块化的模块化设计，充放电控制层采用双向DC‑DC技术实现锂电池模组的均衡充放电功能，同时达到单独充放的独立工作制。独立充放电模式实现锂电池模组的快速均衡，而且电压、电流的控制精度高，对锂电池模组的均衡效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种维护系统的装置，尤其是锂电池模组多通道均衡充放电维护装置。
背景技术
锂电池应用行业属于新兴行业，锂电池特殊性，传统铅酸蓄电池维护设备技术尚不满足锂电池的均衡应用，且现有均衡维护仅只有电压监测技术，不具备内部温度监测技术，也不具备双向DC-DC控制来实现充电和放电，同时达不到单独充放的独立工作控制。独立充放电模式实现锂电池模组的快速均衡，而且电压电流的控制精度高，对锂电池模组的均衡效果更好。
于2016.10.12公开的，申请公布号为CN106026256A的中国发明揭示了一种蓄电装置双向均衡系统和方法，其是以电阻式均衡器为基础结合三个隔离开关、锂电池充电控制模块和DC-DC变换器，具有被均衡单体电池的可选性和均衡能量的双向性，目的是解决现有技术中只能单向均衡的问题，实现蓄电装置双向均衡，且能够在充电均衡中实现从电池模组自身取电或者外部低压电源。但该发明仅一个由多个电池单体串接构成的单元模组工作，全名充放电的电池单体数量有限；最大低压电源仅达48V，在一定程度上限制了应用范围；工作电流为档位调节模式，不能连续可调；且采用双线方式，使接线比较复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种双向DC-DC锂电池模组多通道均衡充放电维护装置，包括人机交互层、模块控制层以及充放电控制层，所述模块控制层包括多个功率模块，所述充放电控制层包括多个充放单元，所述人机交互层分别与每个所述功率模块相连，每个功率模块至少连接一个以上所述充放单元，每个所述充放单元连接一单体电池。该装置采用充放单元模块化和功率模块化的模块化设计，充放电控制层采用双向DC-DC技术实现锂电池模组的均衡充放电功能，同时达到单独充放的独立工作制。
本发明是这样实现的：双向DC-DC锂电池模组多通道均衡充放电维护装置，包括人机交互层、模块控制层以及充放电控制层，所述模块控制层包括多个功率模块，所述充放电控制层包括多个充放单元，所述人机交互层分别与每个所述功率模块相连，每个功率模块至少连接一个以上所述充放单元，每个所述充放单元连接一单体电池。
所述人机交互层通过液晶屏显示预设参数数据，接收和发送指令实现设备内外信息交互。
所述功率模块进一步包括MCU总控单元和电源开关，所述MCU总控单元通过电源开关连接所述充放单元。
所述功率模块还包括至少一风扇，所述风扇连接所述MCU总控单元，用于整个装置的电路散热。
所述充放单元进一步包括依次连接的充放电单元通道、单元控制集成电路以及双向DC-DC，所述充放电单元通道还连接所述电源开关，所述单元控制集成电路还连接MCU总控单元，所述双向DC-DC连接所述单体电池。每个充放单元都自带微控制器，可同时对多个电池进行充放电操作或单个充放单元独立充放电。
本发明具有如下优点：
1.整机系统采用三层模块化设计包括：人机交互层、模块控制层以及充放电控制层，单台设备可支持多个功率模块，每个功率模块可支持多个充电单元，实现多个单体电池进行同时维护，且不同充电单元能单独控制，各个充电单元可以不同工况不同时间工作，提高了设备应用场合及随机性；
2.双向DC-DC电路设计，设置目标电压后，对不同电压电芯自动判断执行放电或者充电，解决了单一的充电模式，电压偏高之后难以调节的问题，采用充放电的组合调节使用，提高均衡维护效率及效果，达到均衡提高的效果；
3.当某节电池已达到均衡电压时，不会马上停止充放电操作，维持较小的充放电电流，在其他电池完成均衡时保持与整组电池的一致性。缩短了近三分之二的维护时间。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明整个装置的组成框图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明涉及一种双向DC-DC实现锂电池模组多通道均衡充放电维护的装置，包含人机交互层、模块控制层以及充放电控制层。
所述人机交互层通过液晶屏显示预设参数数据，接收和发送指令实现设备内外信息交互。
所述模块控制层包括多个功率模块，所述功率模块进一步包括MCU总控单元和电源开关，所述功率模块还包括至少一风扇，所述风扇连接所述MCU总控单元，用于整个装置的电路散热。
所述充放单元进一步包括依次连接的充放电单元通道、单元控制集成电路以及双向DC-DC。
所述MCU总控单元通过电源开关连接所述充放单元。所述充放电单元通道还连接所述电源开关，所述单元控制集成电路还连接MCU总控单元，所述双向DC-DC连接所述单体电池。每个充放单元都可同时对多个电池进行充放电操作或单个充放单元独立充放电。所述充放电控制层包括多个充放单元，所述人机交互层分别与每个所述功率模块相连，每个功率模块至少连接一个以上所述充放单元，每个所述充放单元连接一单体电池。
所述MCU总控单元属于模块控制层，负责整个功率模块的控制和协调；
所述电源开关可通过交流电为85-264V，直流电为310V；
所述充放电单元通道为电源开关和单元控制集成电路之间电信号传递提供通道；
所述单元控制集成电路属于充放电控制层,负责一个充放电单元的控制；
所述双向DC-DC解决了单一的充电模式，可同时达到单独充放的独立工作制。
本发明的整个装置采用充放单元模块化和功率模块化的模块化设计，充放电控制层采用双向DC-DC技术实现锂电池模组的均衡充放电功能，同时达到单独充放的独立工作制。每个充放电单元由三部分组成，分别为DC-DC部分、单元控制部分、双向DC-DC部分。如图1所示的实例中，每台装置可支持4个功率模块，每个功率模块可支持12节电池同时均衡，如此单装置可同时对48节电池进行均衡操作，设置目标电压后，会自动判断对不同电压电芯执行放电或者充电，达到均衡提高的效果，当某节电池已达到均衡电压时，不会马上停止充放电操作，仍然维持较小的充放电电流，在其他电池完成均衡时保持与整组电池的一致性。该过程缩短了近三分之二的维护时间。
双向DC-DC实现锂电池模组多通道均衡充放电维护系统的装置其总控制系统是通过串口来控制各单元的操作，采用高集成电路设计，高速率处理芯片，实现整体启动工作、或单元(以功率模块为单位)启动工作、或指定单芯(以充放单元)启动工作。整个系统模块化清晰，并且每节电池可独立工作，充电和放电任意设置。充放单元接受总控制单元的统一控制，采用智能算法实现均衡调节，并实时监测每节电池的工作状态及电压、电流、温度，达到各电池均衡一致的效果达到同时维护效果。多单元模块独立工作的设计解决了当前效率低的问题。独立充放电模式实现锂电池模组的快速均衡，而且电压电流的控制精度高，对锂电池模组的均衡效果更好。每个单元、单通道均具备对单芯锂电的温度监控，实现测试的二次保护，防止过温。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (5)
1.双向DC-DC锂电池模组多通道均衡充放电维护装置，其特征在于：包括人机交互层、模块控制层以及充放电控制层，所述模块控制层包括多个功率模块，所述充放电控制层包括多个充放单元，所述人机交互层分别与每个所述功率模块相连，每个功率模块至少连接一个以上所述充放单元，每个所述充放单元连接一单体电池。
2.根据权利要求1所述的双向DC-DC实现锂电池模组多通道均衡充放电维护装置，其特征在于：所述人机交互层通过液晶屏显示预设参数数据，接收和发送指令实现设备内外信息交互。
3.根据权利要求1所述双向DC-DC实现锂电池模组多通道均衡充放电维护装置，其特征在于：所述功率模块进一步包括MCU总控单元和电源开关，所述MCU总控单元通过电源开关连接所述充放单元。
4.根据权利要求3所述双向DC-DC实现锂电池模组多通道均衡充放电维护，其特征在于：所述功率模块还包括至少一风扇，所述风扇连接所述MCU总控单元。
5.根据权利要求3所述双向DC-DC实现锂电池模组多通道均衡充放电维护，其特征在于：所述充放单元进一步包括依次连接的充放电单元通道、单元控制集成电路以及双向DC-DC，所述充放电单元通道还连接所述电源开关，所述单元控制集成电路还连接MCU总控单元，所述双向DC-DC连接所述单体电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710640739.2A CN107231028A (zh) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | 双向dc‑dc锂电池模组多通道均衡充放电维护装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710640739.2A CN107231028A (zh) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | 双向dc‑dc锂电池模组多通道均衡充放电维护装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107231028A true CN107231028A (zh) | 2017-10-03 |
Family
ID=59957412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710640739.2A Pending CN107231028A (zh) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | 双向dc‑dc锂电池模组多通道均衡充放电维护装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107231028A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140042974A1 (en) * | 2011-04-22 | 2014-02-13 | Sk Innovation Co., Ltd. | Detachable battery module, and method and apparatus for the charge equalization of a battery string using same |
| CN104112877A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-10-22 | 许继电气股份有限公司 | 一种锂电池组维护与性能检测装置 |
| CN105449296A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-30 | 苏州科纽普新能源科技有限公司 | 一种模块化大功率电池组的无损均衡管理系统 |
| CN106329590A (zh) * | 2015-06-28 | 2017-01-11 | 深圳市沃特玛电池有限公司 | 一种高安全可靠的主动均衡电路系统 |
| CN106849212A (zh) * | 2015-12-08 | 2017-06-13 | 普威能源公司 | 电池储能系统和其控制系统以及其应用 |
-
2017
- 2017-07-31 CN CN201710640739.2A patent/CN107231028A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140042974A1 (en) * | 2011-04-22 | 2014-02-13 | Sk Innovation Co., Ltd. | Detachable battery module, and method and apparatus for the charge equalization of a battery string using same |
| CN104112877A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-10-22 | 许继电气股份有限公司 | 一种锂电池组维护与性能检测装置 |
| CN106329590A (zh) * | 2015-06-28 | 2017-01-11 | 深圳市沃特玛电池有限公司 | 一种高安全可靠的主动均衡电路系统 |
| CN106849212A (zh) * | 2015-12-08 | 2017-06-13 | 普威能源公司 | 电池储能系统和其控制系统以及其应用 |
| CN105449296A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-30 | 苏州科纽普新能源科技有限公司 | 一种模块化大功率电池组的无损均衡管理系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104617633B (zh) | 一种智能电池、一种电量转移总线系统及一种均衡充放电方法 | |
| CN103051034B (zh) | 均衡充电设备及控制方法 | |
| WO2012033248A1 (ko) | 지능형 에너지 저장 시스템 및 방법 | |
| CN104362693B (zh) | 一种电池组之间相互充放电的方法和装置 | |
| CN103683341B (zh) | 一种储能系统蓄电池模块在线自动双向均衡装置 | |
| CN103050987A (zh) | 一种基于单体蓄电池组的蓄电池储能系统及控制方法 | |
| CN105048485A (zh) | 一种储能双向变流器及其控制方法 | |
| CN103606998A (zh) | 一种采用动态基准的电池均压控制方法 | |
| CN104104117B (zh) | 一种蓄电池组充放电均衡控制方法及系统 | |
| CN102856942A (zh) | 锂离子电池组充放电全方位均衡管理装置 | |
| CN208904691U (zh) | 电能量交换设备、电池装置及电池维护系统 | |
| CN208232853U (zh) | 一种物联网电动车电池自助充电柜 | |
| CN107154666A (zh) | 一种电池组管理系统及供电系统 | |
| CN205863989U (zh) | 一种具有蓝牙通信的无线控制充电装置 | |
| CN109066830A (zh) | 电池组均衡装置、方法、电池组装置和电池组供电的装置 | |
| CN206977123U (zh) | 双向dc‑dc锂电池模组多通道均衡充放电维护装置 | |
| CN209675389U (zh) | 一种用于电池簇并联的装置 | |
| CN107231028A (zh) | 双向dc‑dc锂电池模组多通道均衡充放电维护装置 | |
| CN209462059U (zh) | 一种基于超级电容实现电池组主动均衡的锂电池保护板 | |
| CN206606074U (zh) | 一种锂电池组充放电维护装置 | |
| CN107394875A (zh) | 空间单内总线电源配电控制器 | |
| CN204886205U (zh) | 一种储能双向变流器 | |
| CN103001287B (zh) | 一种电池组均衡维护充电装置和充电方法 | |
| CN207173331U (zh) | 一种基于动力电池包梯次利用的储能系统 | |
| CN105938165A (zh) | 一种含有电动车的局部发供电实验系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 350000 east of the five floor of building 4, M9511 Industrial Park, 18 Ma Jiang Road, Mawei District, Fuzhou, Fujian. Applicant after: Fuzhou Fuguang Electronics Co., Ltd. Address before: 350000 No. 8 Xingfa Road, Fuzhou Development Zone, Fuzhou City, Fujian province (FTA) Applicant before: Fuzhou Fuguang Electronics Co., Ltd. |