CN114977384A - 锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置 - Google Patents
锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114977384A CN114977384A CN202210537466.XA CN202210537466A CN114977384A CN 114977384 A CN114977384 A CN 114977384A CN 202210537466 A CN202210537466 A CN 202210537466A CN 114977384 A CN114977384 A CN 114977384A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium battery
- voltage
- series
- charging
- charging voltage
- 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.)
- Withdrawn
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 119
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 119
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 24
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 101001068634 Homo sapiens Protein PRRC2A Proteins 0.000 description 7
- 102100033954 Protein PRRC2A Human genes 0.000 description 7
- 101000908580 Homo sapiens Spliceosome RNA helicase DDX39B Proteins 0.000 description 5
- 102100024690 Spliceosome RNA helicase DDX39B Human genes 0.000 description 5
- LAXBNTIAOJWAOP-UHFFFAOYSA-N 2-chlorobiphenyl Chemical compound ClC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 LAXBNTIAOJWAOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101710149812 Pyruvate carboxylase 1 Proteins 0.000 description 3
- 101000697493 Homo sapiens Large proline-rich protein BAG6 Proteins 0.000 description 2
- 102100028047 Large proline-rich protein BAG6 Human genes 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
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
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置，包括多组锂电池串联设置的锂电池模组、电池电压采样组件、充电电压均衡电路及电源管理系统，所述电池电压采样组件包括PCB板、第一排线插座和敷铜走线，所述PCB板设置于锂电池模组一侧，所述第一排线插座设置于PCB板上且通过敷铜走线与锂电池的正极和负极的电压引线并联，所述充电电压均衡电路设置于电池电压采样组件上由NPN晶体管、稳压管和硅基二极管组成，所述电源管理系统上设置有第二排线插座并通过排线与第一排线插座插接。本发明采用充电电压均衡电路自动实现锂电池充电电压的自动均衡，同时有效实现单锂电池电压信号采集，节约大量导线，提高接线精准度。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置。
背景技术
锂电池一般由多个低电压锂电池串并联组成锂电池模组，多个模组串、并联成一个大容量、高电压电堆，给负载供电。在锂电池模组中，多个锂电池串联是其常用的一种技术方案，但在多个锂电池串联系统中，由于各个锂电池其性能不完全一致，或在使用过程中，衰减程度不一，导致其充电过程中，电堆中各串联的锂电池不能完全同步冲满电，从而导致部分锂电池过冲，部分电池欠冲，这种现象在锂电池串联结构中普遍存在。
锂电池电堆在充电、放电过程中，要时刻监控各锂电池电压状况，进行电池状态管理。由于锂电池模组是由大量的小电池串、并联组成，以接线方式测量各个锂电池电压，系统需要用到大量导线，且容易出错。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置，采用NPN晶体管、稳压管和硅基二极管组成充电电压均衡电路，自动实现锂电池充电电压的自动均衡，同时有效实现单锂电池电压信号采集，节约大量导线，提高接线精准度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供包括多组锂电池串联设置的锂电池模组、电池电压采样组件、充电电压均衡电路及电源管理系统，所述电池电压采样组件包括PCB板、第一排线插座和敷铜走线，所述PCB板设置于锂电池模组一侧，所述第一排线插座设置于PCB板上且通过敷铜走线与锂电池的正极和负极的电压引线并联，所述充电电压均衡电路设置于电池电压采样组件上由NPN晶体管、稳压管和硅基二极管组成，所述稳压管和两个硅基二极管串联设置并并联设置于敷铜走线之间，所述NPN晶体管的集电极和发射极并联设置于敷铜走线之间，基极连接设置于稳压管和硅基二极管之间，所述电源管理系统上设置有第二排线插座并通过排线与第一排线插座插接。
在本发明一个较佳实施例中，所述稳压管稳压值为锂电池额定电压（V/伏特）-1.4（V/伏特）+0.3～0.5（V/伏特）。
在本发明一个较佳实施例中，所述硅基二极管导通压降均为0.6～0.7（V/伏特），其反向击穿电压大于单个锂电池额定电压2倍以上。
在本发明一个较佳实施例中，所述NPN晶体管的集电极的最大工作电流大于锂电池模组的最大充电电流。
在本发明一个较佳实施例中，所述锂电池电压超过其额定电压+0.3V～0.5V时，稳压管自动导通，两个硅基二极管导通，NPN晶体管的基级和发射级偏置电压被嵌位在1.2V～1.4V，NPN晶体管的集电极和发射级导通，锂电池向它串联下级锂电池放电，同时不影响其它串联的锂电池正常充电。
在本发明一个较佳实施例中，所述锂电池电压小于、等于其额定电压+0.3V～0.5V时，稳压管自动断开，NPN晶体管的基级和发射级偏置电压被嵌位0V，NPN晶体管的集电极和发射级截止，停止向它串联下级锂电池放电，从而实现锂电池充电电压自动均衡。
本发明的有益效果是：本发明指出的锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置，采用NPN晶体管、稳压管和硅基二极管组成充电电压均衡电路，自动实现锂电池充电电压的自动均衡，同时有效实现单锂电池电压信号采集，节约大量导线，提高接线精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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它的附图，其中：
图1是本发明锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置一较佳实施例的电压均衡采样部分的示意图；
图2是本发明锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置一较佳实施例的电压信号采集部分的示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1结合图2所示，本发明实施例包括：
锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置，包括多组锂电池串联设置的锂电池模组、电池电压采样组件、充电电压均衡电路及电源管理系统。
其中，所述电池电压采样组件包括PCB板1、第一排线插座2和敷铜走线3，所述PCB板设置1于锂电池模组一侧，所述第一排线插座2设置于PCB板1上且通过敷铜走线3与锂电池的正极和负极的电压引线并联，电压引线焊接设置于PCB板1上与敷铜走线3连接，用以集中采集单个锂电池模组中各锂电池的电压信号，以此节约大量导线，避免接线过程中可能出现的接线错误。
所述充电电压均衡电路设置于电池电压采样组件上由NPN晶体管、稳压管和硅基二极管组成，所述稳压管和两个硅基二极管串联设置并并联设置于敷铜走线3之间，所述NPN晶体管的集电极和发射极并联设置于敷铜走线3之间，基极连接设置于稳压管和硅基二极管之间。
所述电源管理系统4上设置有第二排线插座5并通过排线6与第一排线插座2插接，以此达到单锂电池电压信号采集功能。
所述稳压管稳压值为锂电池额定电压（V/伏特）-1.4（V/伏特）+0.3～0.5（V/伏特）。
所述硅基二极管导通压降均为0.6～0.7（V/伏特），其反向击穿电压大于单个锂电池额定电压2倍以上。
所述NPN晶体管的集电极的最大工作电流大于锂电池模组的最大充电电流。
充电电压自动均衡工作过程：
1、在充电过程中，当锂电池BAT1电压超过其额定电压+0.3V～0.5V时，稳压管DZ1自动导通，两个硅基二极管D1-1、D1-2导通，NPN晶体管VT1的基级和发射级偏置电压被嵌位在1.2V～1.4V，NPN晶体管VT1的集电极和发射级导通，锂电池BAT1向它串联下级锂电池BAT2放电，同时不影响其它串联的锂电池正常充电。当锂电池BAT1电压小于、等于其额定电压+0.3V～0.5V时，稳压管DZ1自动断开，NPN晶体管VT1的基级和发射级偏置电压被嵌位0V，NPN晶体管VT1的集电极和发射级截止，停止向它串联下级锂电池BAT2放电，从而实现锂电池BAT1充电电压自动均衡。
2、在充电过程中，当锂电池BAT2电压超过其额定电压+0.3V～0.5V时，稳压管DZ2自动导通，两个硅基二极管D2-1、D2-2导通，NPN晶体管VT1的基级和发射级偏置电压被嵌位在1.2V～1.4V，NPN晶体管VT1的集电极和发射级导通，锂电池BAT2向它串联下级锂电池BAT3放电，同时不影响其它串联的锂电池正常充电。当锂电池BAT2电压小于、等于其额定电压+0.3V～0.5V时，稳压管DZ2自动断开，NPN晶体管VT1的基级和发射级偏置电压被嵌位0V，NPN晶体管VT1的集电极和发射级截止，停止向它串联下级锂电池BAT3放电，从而实现锂电池BAT2充电电压自动均衡。
3、在充电过程中，当锂电池BATn电压超过其额定电压+0.3V～0.5V时，稳压管DZn自动导通，两个硅基二极管Dn-1、Dn-2导通，NPN晶体管VTn的基级和发射级偏置电压被嵌位在1.2V～1.4V，NPN晶体管VTn的集电极和发射级导通，锂电池BATn向它串联下级锂电池BATn+1放电，同时不影响其它串联的锂电池正常充电。当锂电池BATn电压小于、等于其额定电压+0.3V～0.5V时，稳压管DZn自动断开，NPN晶体管VTn的基级和发射级偏置电压被嵌位0V，NPN晶体管VTn的集电极和发射级截止，停止向它串联下级锂电池BATn+1放电，从而实现锂电池BATn充电电压自动均衡。
综上所述，本发明指出的锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置，采用NPN晶体管、稳压管和硅基二极管组成充电电压均衡电路，自动实现锂电池充电电压的自动均衡，同时有效实现单锂电池电压信号采集，节约大量导线，提高接线精准度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置，其特征在于，包括多组锂电池串联设置的锂电池模组、电池电压采样组件、充电电压均衡电路及电源管理系统，所述电池电压采样组件包括PCB板、第一排线插座和敷铜走线，所述PCB板设置于锂电池模组一侧，所述第一排线插座设置于PCB板上且通过敷铜走线与锂电池的正极和负极的电压引线并联，所述充电电压均衡电路设置于电池电压采样组件上由NPN晶体管、稳压管和硅基二极管组成，所述稳压管和两个硅基二极管串联设置并并联设置于敷铜走线之间，所述NPN晶体管的集电极和发射极并联设置于敷铜走线之间，基极连接设置于稳压管和硅基二极管之间，所述电源管理系统上设置有第二排线插座并通过排线与第一排线插座插接。
2.根据权利要求1所述的锂电池串联模组充电电压自动均衡装置，其特征在于，所述稳压管稳压值为锂电池额定电压（V/伏特）-1.4（V/伏特）+0.3～0.5（V/伏特）。
3.根据权利要求1所述的锂电池串联模组充电电压自动均衡装置，其特征在于，所述硅基二极管导通压降均为0.6～0.7（V/伏特），其反向击穿电压大于单个锂电池额定电压2倍以上。
4.根据权利要求1所述的锂电池串联模组充电电压自动均衡装置，其特征在于，所述NPN晶体管的集电极的最大工作电流大于锂电池模组的最大充电电流。
5.根据权利要求1所述的锂电池串联模组充电电压自动均衡装置，其特征在于，所述锂电池电压超过其额定电压+0.3V～0.5V时，稳压管自动导通，两个硅基二极管导通，NPN晶体管的基级和发射级偏置电压被嵌位在1.2V～1.4V，NPN晶体管的集电极和发射级导通，锂电池向它串联下级锂电池放电，同时不影响其它串联的锂电池正常充电。
6.根据权利要求1所述的锂电池串联模组充电电压自动均衡装置，其特征在于，所述锂电池电压小于、等于其额定电压+0.3V～0.5V时，稳压管自动断开，NPN晶体管的基级和发射级偏置电压被嵌位0V，NPN晶体管的集电极和发射级截止，停止向它串联下级锂电池放电，从而实现锂电池充电电压自动均衡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210537466.XA CN114977384A (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210537466.XA CN114977384A (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114977384A true CN114977384A (zh) | 2022-08-30 |
Family
ID=82983635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210537466.XA Withdrawn CN114977384A (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114977384A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116106762A (zh) * | 2023-02-07 | 2023-05-12 | 湖北钛时代新能源有限公司 | 一种电池包电压采集线束分类结构和分类方法 |
-
2022
- 2022-05-18 CN CN202210537466.XA patent/CN114977384A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116106762A (zh) * | 2023-02-07 | 2023-05-12 | 湖北钛时代新能源有限公司 | 一种电池包电压采集线束分类结构和分类方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114977384A (zh) | 锂电池串联模组充电电压均衡与锂电池电压采样装置 | |
| CN102375124A (zh) | 电池容量测试装置 | |
| CN101902173A (zh) | 太阳能充电系统、最大功率点跟踪装置及其取电模块 | |
| CN210120206U (zh) | 电子电池装置 | |
| CN210608604U (zh) | 一种高压电池系统 | |
| CN201238069Y (zh) | 低温聚合物锂蓄电池组 | |
| CN115528391B (zh) | 电芯组与电压采集方法 | |
| CN111856338A (zh) | 电池组供电线检测装置及方法 | |
| CN102456914A (zh) | 一种适用于动力电车用的锂离子电池组系统 | |
| CN101308392A (zh) | 用于通信电源的恒定功率输出控制电路 | |
| CN114977383A (zh) | 一种锂电池串联模组充电电压均衡装置 | |
| CN202084602U (zh) | 一种适用于动力电车用的锂离子电池组系统 | |
| CN112994196B (zh) | 一种充电分流功率调节器 | |
| CN107991568B (zh) | 一种支持测试多个csc产品的硬件测试电路 | |
| CN111478584A (zh) | 一种新型的水下电源系统 | |
| CN219268508U (zh) | 金风变桨系统超级电容放电装置 | |
| CN217087770U (zh) | 多通道充放电dc-dc变换器 | |
| CN217486460U (zh) | 一种具有功率调节功能的叠层光伏组件电路 | |
| CN102495658A (zh) | 一种可调直流供电监控模块 | |
| CN219267161U (zh) | 一种电池模组均衡充放电仪 | |
| CN112234686B (zh) | 一种多段式充电方法、多段式充电装置及电池组充电方法 | |
| CN214201728U (zh) | 一种多线束同步检测器 | |
| CN215956066U (zh) | 一种锂电池充电均衡电路 | |
| LU504388B1 (en) | Lithium battery safety protection system for underground coal mining equipment | |
| CN211150714U (zh) | 一种免浮充蓄电池成组系统 |
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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220830 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |