CN111354992A - 一种低成本二次锂电池并联使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种低成本二次锂电池并联使用方法，在电池组M1电池B1电压与电池组M2电池B2电压相等时，两组电池共同对外供电，在电池组M1电池B1的电压高于电池组M2电池B2的电压时，电池组M1电池B1给电池组M2电池B2充电，在电池组M1电池和电池组M2没有对外放电和充电时，电池组M1和电池组M2内部的充电MOS管QC1和QC2关闭，在电池组M1电池B1电压高于电池组M2电池B2电压时，电池组M2充电MOS管QC2关闭不充电，本发明充电器可以给电池包充电，这样在充电状态下，也不会产生环流问题。电池包在各种状态下—静止，放电，充电状态并联使用都不会产生环流问题。而且本发明成本低，电路简单可靠，性价比高，具有较高的市场前景。

Description

一种低成本二次锂电池并联使用方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种低成本二次锂电池并联使用方法。

背景技术

随着科学技术日新月异发展，人们环保意识进一步的增强，对铅酸电池，镍镉电池等非环保电池渐渐不使用，特别一些地方出现铅镉中毒事件。现在国家在政策上也出台了很多地方不要使用非环保电池。这就给二次锂电池提供了机遇，同时也给二次锂电池带来挑战。特别是一些电池需要大容量的电池地方，就需要多个二次锂电池进行并联。电池并联在使用过程中会出现内部环流问题以及高低压电池并联是相互环流问题，不需要电池管理系统的二次电池不存在问题。但是需要电池管理系统的二次锂电池，就会存在问题---电池管理系统是半导体元器件，半导体元器件有个额定电流和雪崩电流，当电流超过半导体雪崩电流就会损坏半导体元器件。元器件损坏后，二次锂电池管理系统失效，失效后二次锂电池在充电或者放电都没有保护。就是损坏二次锂电池，特别严重的就会出现燃烧爆炸等安全性事故。为了解决电池并联使用问题，目前采用都是价格昂贵软件的电池管理系统。但是一些低容量二次锂电池用不起价格昂贵的软件电池管理系统。只能用性价比比较高的硬件二次锂电池管理系统。硬件二次锂电池管理系统不具备软件管理系统强大功能电池任意并联使用。为了解决这一矛盾，就需要一种性价比较高的硬件二次锂电池管理系统。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种低成本二次锂电池并联使用方法，用于解决一些低容量二次锂电池用不起价格昂贵的软件电池管理系统。只能用性价比比较高的硬件二次锂电池管理系统。硬件二次锂电池管理系统不具备软件管理系统强大功能电池任意并联使用的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种低成本二次锂电池并联使用方法，其特征在于，在电池组M1电池B1电压与电池组M2电池B2电压相等时，两组电池共同对外供电，在电池组M1电池B1的电压高于电池组M2电池B2的电压时，电池组M1电池B1给电池组M2电池B2充电，在电池组M1电池和电池组M2没有对外放电和充电时，电池组M1和电池组M2内部的充电MOS管QC1和QC2关闭，在电池组M1电池B1电压高于电池组M2电池B2电压时，电池组M2充电MOS管QC2关闭不充电。

更进一步的，所述电池组M1和电池组M2，两组电池并联共同对外输出供电，在关闭充电MOS管放电MOS导通，检测到放电电流则打开充电MOS管。

更进一步的，所述电池组M2充电MOS管QC2关闭，两组电池并联不产生电池组内部环流I2，而在电池组M2充电管QC2检测到放电电流I3时，则打开对外放电，降低电流I3通过充电MOS管QC2寄生二极管的功耗。

更进一步的，当接上充电器时，电池组M1通讯T1就会跟电池组M2通讯T2进行通讯，来判断当时两组电池电压信息。

更进一步的，如果电池组M1电池B1电压比电池组M2电池B2电压高，则电池组M1放电MOS管QF1和充电MOS管QC1关闭，电池组M2充电MOS管QC2打开充电，电池组M2进行充电，直至电池组M2电池B2跟电池组M1电池B1电压一致时，电池组M1的充放电MOS管QC1`和QF1都打开导通。

更进一步的，当电池组M2电池B2电压比电池组M1电池B1电压高，则电池组M2放电MOS管QF2和充电MOS管QC2关闭，电池组M1充电MOS管QC1才会打开充电，电池组M1进行充电，直至电池组M1电池B1跟电池组M2电池B2电压一致时，电池组M2的充放电MOS管QC2和QF2都打开导通。

更进一步的，所述方法电池组M1电池B1与电池组M2电池B2并联，在多组电池模块并联时，其不会产生电池组模块并联之间的内部环流。

(三)有益效果

本发明充电器可以给电池包充电，这样在充电状态下，也不会产生环流问题。电池包在各种状态下—静止，放电，充电状态并联使用都不会产生环流问题。而且本发明成本低，电路简单可靠，性价比高，具有较高的市场前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例电池组并联原理框图；

图2是本发明实施例方法原理示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例公开如图1所示的一种低成本二次锂电池并联使用方法，关闭充电MOS管放电MOS是导通的，只有检测到放电电流才能打开充电MOS管。具体原理框图如图一，电池组M1和电池组M2，两组电池并联在一起对外输出供电。当电池组M1电池B1电压与电池组M2电池B2电压相等，则两组电池一起对外供电，供电电流I＝I1+I3。如果电池组M1电池B1的电压高于电池组M2电池B2的电压，则会发生电池组M1电池B1会给电池组M2电池B2充电，充电电流I2,电流I2就是电池内部环流，内部环流就有可能损坏电池组M1和电池组M2内部的放电MOS管QF1和QF2。

本实施例是这样解决这一内部环流问题的，当电池组M1电池和电池组M2没有对外放电和充电时，电池组M1和电池组M2内部的充电MOS管QC1和QC2是关闭，电池组M1和M2只能对外放电不能充电。当电池组M1电池B1电压高于电池组M2电池B2电压时，电池组M2充电MOS管QC2是关闭就不能充电，两组电池并联就不会产生电池组内部环流I2.而电池组M2充电管QC2只有检测到放电电流I3时，才会打开对外放电，降低电流I3通过充电MOS管QC2寄生二极管的功耗。

当接上充电器时，电池组M1通讯T1就会跟电池组M2通讯T2进行通讯，来判断当时两组电池电压信息，如果电池组M1电池B1电压比电池组M2电池B2电压高，则电池组M1放电MOS管QF1和充电MOS管QC1关闭，电池组M2充电MOS管QC2才会打开充电，电池组M2进行充电，直至电池组M2电池B2跟电池组M1电池B1电压一致时，电池组M1的充放电MOS管QC1`和QF1都打开导通，也可以充电。电池组M1电池B1电压和电池组M2电池B2电压一致，就不会产生环流问题。

同样如果电池组M2电池B2电压比电池组M1电池B1电压高，则电池组M2放电MOS管QF2和充电MOS管QC2关闭，电池组M1充电MOS管QC1才会打开充电，电池组M1进行充电，直至电池组M1电池B1跟电池组M2电池B2电压一致时，电池组M2的充放电MOS管QC2和QF2都打开导通，也可以充电。

电池组M1电池B1电压和电池组M2电池B2电压一致，就不会产生环流问题。这样就解决两组电池组模块并联之间内部环流问题。这样同样也可以多组电池模块并联，多组电池并联技术原理都是一样原理方法。这里不做重复技术说明。这样方法是简单，可靠高，成本低。

实施例2

本实施例中硬件二次锂电池保护板系统具体采用电流检测IC1宏康HY10P40和单片机IC2瑞萨R7F0C085，隔离光耦是采用亿光LTV--217，硬件保护IC3美尚美MM3474GB2，充放电MOS管QC1和QF1英飞凌的IRFP4468,电源降压LDO--U1采用是南京微盟ME6209A33P。

具体如图2软件流程图，电池包在静止状态时，当电流检测IC1—HY10P40在没有检测到电流时，电流检测IC1—HY10P40的第5和6管脚输出低电平。单片机IC2–R7F0C805的第1和2管收到都是低电平信号，同时单片机IC2–R7F0C805的第15管脚也收到是高电平信号，以及单片机IC2–R7F0C805的第9和10管脚没有收到通讯信号，单片机IC2–R7F0C805的第16管脚输出高电平信号经电阻R14导通三极管QK2，把保护IC3—MM3474GB2的第20管脚SOC拉为低电平，保护IC3–MM3474GB2的第1管脚OV输出高阻，关闭充电MOS管QC1不能进行充电，单片机IC2–R7F0C805的第14管脚输出低电平信号，经电阻R13关闭三极管QK1，保护IC3–MM3474GB2第19管脚SDC还是高电平，保护IC3–MM3474GB2第4管脚DCHG输出高电平，放电MOS管QF1导通就可以放电。这时在静止状态下并联，不会产生环流问题。

电池包在放电状态时，当电流检测IC1—HY10P40检测到放电电流，电流检测IC1–HY10P40的第5管脚输出高电平第6管脚输出高电平。单片机IC2--R7F0C805的第1管脚接收到高电平和第2管脚接收到低电平，则是电池包是在放电状态，这时单片机IC2--R7F0C805的第14管脚和15管脚都输出低电平，保护IC3—MM3474GB2的第20管脚SOC和第19管脚SDC都是高电位，保护IC3—MM3474GB2的第1管脚OV和第4管脚DCHG都输出高电平导通充放电MOS管QC1和QF1。这时电池包就会对外放电，电流就不会经过充电MOS管的寄生二极管而发热损坏充电MOS管。

在放电状态下也不会产生环流。在充电状态时，当电池包接上充电器CO是高电平光耦G1就会导通，就会给单片机IC2—R7F0C805的第15管脚一个低电平信号。单片机就会判断为充电状态，单片机IC2—R7F0C805的第13管脚就会通过电阻R16和R17采集当前电池包的电压，单片机IC2–R7F0C805的第9管脚和第10管脚再通过隔离光耦LTV-217G2和G3通讯去读取其他电池包的信息，如果并联电池包电压一致，则单片机IC2—R7F0C805的第16管脚就会输出低电平，三极管QK2就会关闭不导通，则保护IC3—MM3474GB2的第20管脚SOC为高电位。保护IC3—MM3474GB2的第1管脚OV输出高电平导通充电MOS管QC1，充电器就可以对电池充电。电池包电压一致，没有压差不会产生环流。

如果电压不一致，则判断那组电池电压最低，单片机IC2—R7F0C805的第16管脚和第14管脚都输出低电平，经过电阻R14和R13去三极管QK2和QK1，这样保护IC3—MM3474GB2的第20管脚SOC和19管脚SDC都是高电位，则保护IC—MM3474GB2的第1管脚OV输出高电平和第4管脚DCHG输出高电平导通充电MOS管QC1和放电MOS管QF1，充电器可以给电池包充电；而其他组电池比较高的电池，单片机IC2—R7F0C805的第16管脚和第14管脚都输出高电平，经过电阻R14和R13去导通三极管QK2和QK1，这样保护IC3—MM3474GB2的第20管脚SOC和19管脚SDC都是低电位，则保护IC—MM3474GB2的第1管脚OV输出高阻和第4管脚DCHG输出低电平关闭充电MOS管QC1和放电MOS管QF1，电池包不能充电也不能放电。

只有当低电压电池组电压与高电压电池组一致时，单片机IC2—R7F0C805的第16管脚和第14管脚都输出低电平，经过电阻R14和R13去三极管QK2和QK1，这样保护IC3—MM3474GB2的第20管脚SOC和19管脚SDC都是高电位，则保护IC—MM3474GB2的第1管脚OV输出高电平和第4管脚DCHG输出高电平导通充电MOS管QC1和放电MOS管QF1，充电器可以给电池包充电，这样在充电状态下，也不会产生环流问题。

因此本发明，电池包在各种状态下—静止，放电，充电状态并联使用都不会产生环流问题。而且本发明成本低，电路简单可靠，性价比高，具有较高的市场前景。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种低成本二次锂电池并联使用方法，其特征在于，在电池组M1电池B1电压与电池组M2电池B2电压相等时，两组电池共同对外供电，在电池组M1电池B1的电压高于电池组M2电池B2的电压时，电池组M1电池B1给电池组M2电池B2充电，在电池组M1电池和电池组M2没有对外放电和充电时，电池组M1和电池组M2内部的充电MOS管QC1和QC2关闭，在电池组M1电池B1电压高于电池组M2电池B2电压时，电池组M2充电MOS管QC2关闭不充电。

2.根据权利要求1所述的低成本二次锂电池并联使用方法，其特征在于，所述电池组M1和电池组M2，两组电池并联共同对外输出供电，在关闭充电MOS管放电MOS导通，检测到放电电流则打开充电MOS管。

3.根据权利要求1所述的低成本二次锂电池并联使用方法，其特征在于，所述电池组M2充电MOS管QC2关闭，两组电池并联不产生电池组内部环流I2，而在电池组M2充电管QC2检测到放电电流I3时，则打开对外放电，降低电流I3通过充电MOS管QC2寄生二极管的功耗。

4.根据权利要求1所述的低成本二次锂电池并联使用方法，其特征在于，当接上充电器时，电池组M1通讯T1就会跟电池组M2通讯T2进行通讯，来判断当时两组电池电压信息。

5.根据权利要求4所述的低成本二次锂电池并联使用方法，其特征在于，如果电池组M1电池B1电压比电池组M2电池B2电压高，则电池组M1放电MOS管QF1和充电MOS管QC1关闭，电池组M2充电MOS管QC2打开充电，电池组M2进行充电，直至电池组M2电池B2跟电池组M1电池B1电压一致时，电池组M1的充放电MOS管QC1`和QF1都打开导通。

6.根据权利要求4所述的低成本二次锂电池并联使用方法，其特征在于，当电池组M2电池B2电压比电池组M1电池B1电压高，则电池组M2放电MOS管QF2和充电MOS管QC2关闭，电池组M1充电MOS管QC1才会打开充电，电池组M1进行充电，直至电池组M1电池B1跟电池组M2电池B2电压一致时，电池组M2的充放电MOS管QC2和QF2都打开导通。

7.根据权利要求1所述的低成本二次锂电池并联使用方法，其特征在于，所述方法电池组M1电池B1与电池组M2电池B2并联，在多组电池模块并联时，其不会产生电池组模块并联之间的内部环流。

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