CN203551750U - 锂离子电池容量分选器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型有关于一种锂离子电池容量分选器，包括至少一个锂离子电池容量分选单元；该锂离子电池容量分选单元包括锂离子电池B、发热电阻丝Rt、限流电阻R、采集电阻Rf与Rad、电流互感器T；其中，上述的锂离子电池B、发热电阻丝Rt、限流电阻R及电流互感器T串接在一起组成回路，该采集电阻Rad与该电流互感器T并联在一起，同时该采集电阻Rf与锂离子电池B并联在一起。借由本实用新型，能够筛选出容量接近的多个锂离子电池，而将该容量接近的锂离子电池进行串联和/或并联使用，可以保证锂离子电池组的单个锂离子电池的容量一致性更好，从而提高锂离子电池组的使用效率，延长使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池性能参数检测技术领域，特别是涉及一种锂离子电池容量分选器。
背景技术
在新能源产品应用中，锂离子电池多被串联和/或并联成锂离子电池组使用，如果组成锂离子电池组的锂离子电池的容量一致性不好，那么在对锂离子电池组进行充放电过程中，会加大锂离子电池容量之间的差异，这样很容易引起部分锂离子电池过充或过放电，而另一部分锂离子电池的性能得不到充分发挥，最终导致锂离子电池组性能劣化，并且很快衰减或失效。
因此，为了更好的利用锂离子电池，就必须对其自身容量进行筛选，使容量接近的多个锂离子电池进行串联和/或并联使用，这样能够大幅度提高锂离子电池组的使用寿命和使用效率。
发明内容
本实用新型的目的是在提供一种锂离子电池容量分选器，能够筛选出容量接近的多个锂离子电池，而将该容量接近的锂离子电池进行串联和/或并联使用，可以保证锂离子电池组的单个锂离子电池的容量一致性更好，从而提高锂离子电池组的使用效率，延长使用寿命。
本实用新型的目的是采用以下的技术方案来实现的。本实用新型提出一种锂离子电池容量分选器，包括至少一个锂离子电池容量分选单元；该锂离子电池容量分选单元包括锂离子电池B、发热电阻丝Rt、限流电阻R、采集电阻Rf与Rad、电流互感器T；其中，上述的锂离子电池B、发热电阻丝Rt、限流电阻R及电流互感器T串接在一起组成回路，该采集电阻Rad与该电流互感器T并联在一起，同时该采集电阻Rf与锂离子电池B并联在一起；该采集电阻Rf和采集电阻Rad的两端与单片机连接。
本实用新型的目的还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的锂离子电池容量分选器，其中该发热电阻丝Rt选用镍铬合金发热电阻丝。
前述的锂离子电池容量分选器，其中该限流电阻R选用金属膜绕线电阻。
前述的锂离子电池容量分选器，其中该采集电阻Rf与Rad选用贴片薄膜电阻。
前述的锂离子电池容量分选器，其中该电流互感器T选用输入输出比为1000:1的霍尔传感器。
借由上述技术方案，本实用新型的锂离子电池内阻分选器至少具有下列优点及有益效果：借由本实用新型，能够筛选出容量接近的多个锂离子电池，而将该容量接近的锂离子电池进行串联和/或并联使用，可以保证锂离子电池组的单个锂离子电池的容量一致性更好，从而提高锂离子电池组的使用效率，延长使用寿命。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1：为本实用新型的锂离子电池容量分选单元的结构示意图。
图2：为本实用新型的锂离子电池容量分选器的结构示意图。
图3：为本实用新型的锂离子电池容量分选器的工作流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种锂离子电池容量分选器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
参阅图1所示，为本实用新型的锂离子电池容量分选单元的结构示意图。该锂离子电池容量分选单元包括锂离子电池B、发热电阻丝Rt、限流电阻R、采集电阻Rf与Rad、电流互感器T；其中，上述的锂离子电池B、发热电阻丝Rt、限流电阻R及电流互感器T串接在一起组成回路，该采集电阻Rad与该电流互感器T并联在一起，同时该采集电阻Rf与锂离子电池B并联在一起。
在本实用新型中，该锂离子电池容量分选单元与单片机1配合使用，该单片机1具有采集模块、运算模块、计时模块及显示模块，该采集模块与运算模块和计时模块连接，该运算模块与显示模块连接；其中，该采集模块具有至少两个AD采集口；在该锂离子电池容量分选单元中，该采集模块的一个AD采集口与采集电阻Rad的两端连接，用于采集采集电阻Rad上的电压U，同时另一个AD采集口与采集电阻Rf的两端连接，用于采集流经采集电阻Rf的电流I；该运算模块对上述的电压U和电流I进行计算，并借由显示模块显示结果；该计时模块用于计算该锂离子电池的放电时间，当采集模块停止工作时，该计时模块停止计时。
在本实用新型中，该发热电阻丝Rt选用镍铬合金发热电阻丝，其优点为阻值小、功率大、抗氧化能力强、寿命长等；该限流电阻R选用高精度金属膜绕线电阻，其优点为功率大、精度高、随温度变化阻值变化率小、寿命长等；该采集电阻Rf与Rad选用贴片薄膜电阻，其优点为体积小、精度高、随温度变化阻值变化率小、寿命长等；该电流互感器T选用输入输出比为1000:1的精密霍尔传感器，其优点为体积小、精度高、线形度好、应用简单等。该电流互感器T的作用是缩小电流值，主要是由于单片机的检测电流较小，这样可使得检测结果精确，同时保护单片机。
其中，当锂离子电池B充满电量时，其电压为E，容量为Q。在检测过程中，将满电量的锂离子电池B接至图1所示的电路，该锂离子电池B与发热电阻丝Rt、电流互感器T和限流电阻R构成电路回路。因此，锂离子电池B将持续输出一定的电流损耗，即放电电量Qad。而锂离子电池B通过采集电阻Rf也构成电路回路，该采集电阻Rf上的电压为URf，其放电电量为QRf，URf也为锂离子电池B的实时电压。
在本实用新型中，实现对锂离子电池B容量的检测如下：
当满电量的锂离子电池B接入图1所示的电路时，单片机的计时模块启动，开始计时。单片机的采集模块实时对锂离子电池B的输出电压URf与输出电流It进行监测，当锂离子电池B的输出电压URf低于锂离子电池B的安全放电电压时，停止对锂离子电池B放电，此时记录锂离子电池B的放电时间t。单片机的运算模块计算出在放电时间t内，锂离子电池B总共放电电量的数值，即为锂离子电池B的容量，并由显示模块进行显示，以利于观察。
为了方便介绍该锂离子电池B容量检测的方法，我们可以假设单片机监测锂离子电池B的输出电压URf与输出电流It的时间间隔为1秒，总放电时间为1个小时，即单片机的采集模块进行AD采集时间间隔为1秒，共采集3600次，而计时模块总共计时为1个小时。
由上述可得，在t时刻时，采集电阻Rf上的电压为URft，放电电量QRft为：QRft=1s*URft/Rf。因此，1个小时内，采集电阻Rf上的放电电量为
同理可得，t时刻时，流经采集电阻Rad的电流值为It，t时刻锂离子电池B的放电电量为：Qadt=1000It*1s。而一个小时内，锂离子电池B的放电电量为：
所以，锂离子电池B的总放电电量为：Q=Qad+QRf，从而计算出锂离子电池B在单位1小时内的总放电量，即锂离子电池的容量值，并由显示模块显示出来。上述的容量计算过程是在单片机的运算模块中完成的。
需要说明的是，在检测过程中，借由电流互感器T的作用，单片机检测到的流经采集电阻Rad的电流值是由锂离子电池B、发热电阻丝Rt、限流电阻R及电流互感器T组成的回路的电流值的1/1000，故在运算模块的计算过程中，计算放电电量时，需要乘以1000，这才能正确计算出锂离子电池B的放电电量。
参阅图2所示，为本实用新型的锂离子电池容量分选器的结构示意图。该锂离子电池容量分选器包括N个锂离子电池容量分选单元，并与单片机1配合使用。该锂离子电池容量分选单元的结构与上述图1所示的结构相同，在此不再赘述。借由该锂离子电池容量分选器，可以同时检测多个锂离子电池（B…Bn），只要单片机的AD采集口足够多。
参阅图3所示，为本实用新型的锂离子电池容量分选器的工作流程图。首先，将满容量的锂离子电池接入锂离子电池容量分选器中；随后，单片机通过AD采集实时监测锂离子电池的输出电压和输出电流；最后，单片机计算出锂离子电池的容量Q的数值，并进行显示。
总之，借由本实用新型的锂离子电池容量分选器对锂离子电池容量的检测，能够使每个锂离子电池在使用前就已经具备容量信息，然后将容量值相等或相近的多个锂离子电池串联和/或并联使用，可以大幅度提高锂离子电池组的使用效率和安全性，同时延长锂离子电池组的使用寿命。同时，本实用新型设计合理、成本低、操作简便和可靠度高，可以应用于锂离子电池出厂检测装置或锂离子电池使用装配前的检测装置。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种锂离子电池容量分选器，其特征在于其包括至少一个锂离子电池容量分选单元；
该锂离子电池容量分选单元包括锂离子电池B、发热电阻丝Rt、限流电阻R、采集电阻Rf与Rad、电流互感器T；其中，上述的锂离子电池B、发热电阻丝Rt、限流电阻R及电流互感器T串接在一起组成回路，该采集电阻Rad与该电流互感器T并联在一起，同时该采集电阻Rf与锂离子电池B并联在一起；该采集电阻Rf和采集电阻Rad的两端与单片机连接。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池容量分选器，其特征在于其中该发热电阻丝Rt选用镍铬合金发热电阻丝。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池容量分选器，其特征在于其中该限流电阻R选用金属膜绕线电阻。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池容量分选器，其特征在于其中该采集电阻Rf与Rad选用贴片薄膜电阻。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池容量分选器，其特征在于其中该电流互感器T选用输入输出比为1000:1的霍尔传感器。
Priority Applications (1)
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| CN201320717046.6U CN203551750U (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 锂离子电池容量分选器 |
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Publications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103616642A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-03-05 | 凯迈(洛阳)电子有限公司 | 锂离子电池容量分选器 |
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2013
- 2013-11-13 CN CN201320717046.6U patent/CN203551750U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
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| CN103616642B (zh) * | 2013-11-13 | 2016-05-11 | 凯迈(洛阳)电子有限公司 | 锂离子电池容量分选器 |
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