CN204651946U - 一种锂离子电池的防浮充控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种锂离子电池的防浮充控制系统。该系统包括：控制器，连接至电池组，用于对采集到的电池组的数据信息进行处理得到控制信号，并发送控制信号，开关组，分别连接至电池组和直流母线，用于接收和执行控制信号，使得控制器对电池组进行充电控制。本实用新型解决了如何有效的控制锂离子电池浮充充电的问题。

Description

一种锂离子电池的防浮充控制系统

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池充电领域，具体而言，涉及一种锂离子电池的防浮充控制系统。

背景技术

目前，随着锂离子电池技术的发展，由于锂离子电池性能上的优势，其应用领域不断增加。在充电方式上，沿用传统的铅酸蓄电池浮充充电方式，不仅会影响锂离子电池的整体性能，而且具有一定的危险性。

由于现有许多应用锂离子蓄电池的设备越来越多，例如变电站直流系统、通信中继站不断电系统(Uninterruptible Power Supply，简称为UPS)、应急电源系统等等，在已有的变电站直流系统、通信中继站不断电系统(Uninterruptible Power Supply，简称为UPS)、应急电源系统等设备中，由于一直使用浮充充电方式，限制了锂离子电池的推广应用。

针对现有技术中如何有效的控制锂离子电池浮充充电的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种锂离子电池的防浮充控制系统，以解决现有技术中如何有效的控制锂离子电池浮充充电的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种锂离子电池的防浮充控制系统。根据本实用新型的锂离子电池的防浮充控制系统包括：控制器，连接至电池组，用于对采集到的电池组的数据信息进行处理得到控制信号，并发送控制信号，开关组，分别连接至电池组和直流母线，用于接收和执行控制信号，使得控制器对电池组进行充电控制。

根据本实用新型实施例，通过锂离子电池的防浮充控制系统，解决了如何有效的控制锂离子电池浮充充电，达到了有效控制锂离子电池浮充充电的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的锂离子电池的防浮充控制系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的锂离子电池的防浮充控制系统中开关组的电路结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本实用新型实施例，提供了一种锂离子电池的防浮充控制系统的系统实施例。

图1是根据本实用新型实施例的锂离子电池的防浮充控制系统的结构示意图。出于描述的目的，所绘的体系结构仅为合适环境的一个示例，并非对本申请的使用范围或功能提出任何局限。也不应该将该锂离子电池的防浮充控制系统为对图1所示的任一组件或组合具有任何依赖或需求。

如图1所示，该锂离子电池的防浮充控制系统100可以包括：控制器11和开关组13。

其中，控制器11，连接至电池组，用于对采集到的电池组的数据信息进行处理得到控制信号，并发送控制信号；开关组13，分别连接至电池组和直流母线，用于接收和执行控制信号，使得控制器对电池组进行充电控制。

上述锂离子电池的防浮充控制系统100中，控制器11，连接到电池组，用于采集电池组的电压数据，在得到上述电压数据后，并依据锂离子电池的特性参数和充电过程控制策略确定电池组充电控制信号，处理该数据信息得到控制信号，然后将该控制信号发送至开关组13，通过控制器11可以对电池组的实时状态进行监测，通过控制信号控制开关组13，开关组13接收到控制信号后，根据控制信号对电池组进行充电控制；通过控制器11和开关组13可以完成对电池组浮充充电的实时监控，防止电池组在浮充充电的过程中，对电池组整体性能的影响和潜在的危险性；其中，上述控制器11可以为单片机，但不限于此。

本申请上述实施例1的系统，提供了一种锂离子电池的防浮充控制系统100，该系统100通过控制器11对采集到的电池组的数据信息进行处理得到控制信号，并发送控制信号至开关组13，开关组13接收和执行控制信号，使得控制器对电池组进行充电控制；与现有技术相比，达到了锂离子电池防浮充充电的目的。

一种优选的实施方式，图2是根据本实用新型实施例的锂离子电池的防浮充控制系统中开关组的结构示意图。如图2所示，上述开关组13包括：第一大功率直流断路器22、第二大功率直流断路器23、第一逆止二极管21和第二逆止二极管24。

其中，第一大功率直流断路器22，第一大功率直流断路器22的第一端221连接至直流母线中的负直流母线，第一大功率直流断路器22的第二端222连接至电池组的负极，第一大功率直流断路器22的控制端223连接至控制器11；

第二大功率直流断路器23，第二大功率直流断路器23的第一端231连接至直流母线中的正直流母线，第二大功率直流断路器23的第二端232连接至电池组的正极，第二大功率直流断路器23的控制端233连接至控制器11；

第一逆止二极管21，第一逆止二极管21的阳极连接至直流母线中的负直流母线，第一逆止二极管21的阴极连接至电池组的负极；

第二逆止二极管24，第二逆止二极管24的阴极连接至直流母线中的正直流母线，第二逆止二极管24的阳极连接至电池组的正极。

通过第一大功率直流断路器22和第二大功率直流断路器23的连接关系，在接收到来自控制器11的控制信号，使得第一大功率直流断路器22和第二大功率直流断路器23闭合或断开，从而控制第一逆止二极管21和第二逆止二极管24的导通或截止，最终控制是否对电池组进行充电，完成对锂离子电池防浮充充电进行控制的目的。

一种优选的实施方式，上述控制信号包括：闭合信号和断开信号。

具体地，上述控制信号可以为闭合信号或者关断信号，通过控制器对电池组数据信息的处理可以得到控制信号，这里对数据信息的处理包括进行充放电过程可靠性判断和解析，在判断结果为充电的情况下，生成闭合信号并发送至开关组13，在判断结果为停止充电的情况下，生成关断信号并发送至开关组13，这样，根据控制器11实时得到的数据信息得到控制开关组13的信号，通过开关组13来进一步控制电池组是否处于充电状态，这样，避免了锂离子在浮充充电中存在的损坏电池组性能的问题，使得使用该锂离子电池组的设备可以简单有效地进行设备升级。

一种优选的实施方式，上述开关组13还用于：

在接收到的控制信号为断开信号的情况下，第一逆止二极管21和第二逆止二极管24导通或截止。

具体地，如图2所示，在第一大功率直流断路器22的控制端223和第二大功率直流断路器23的控制端233接收到的控制信号为关断信号的情况下，第一大功率直流断路器22和第二大功率直流断路器23所在的支路在直流母线电压高于电池组电压时，处于断开状态，即当直流母线上的电压值足以为负载供电时，则直流母线上的电压值和电池组的电压值之差不足以导通第一逆止二极管21和第二逆止二极管24，第一逆止二极管21和第二逆止二极管24处于截止状态，此时，开关组13控制直流母线为负载供电；当直流母线上的电压值降低至不能为负载供电时，则直流母线上的电压值和电池组的电压值之差使得第一逆止二极管21和第二逆止二极管24导通，第一逆止二极管21和第二逆止二极管24处于导通状态，此时，开关组13自动控制电池组为负载供电。

一种优选的实施方式，上述开关组13还用于：

在接收到的控制信号为闭合信号的情况下，第一逆止二极管21和第二逆止二极管24截止。

具体地，如图2所示，在第一大功率直流断路器22的控制端223和第二大功率直流断路器23的控制端233接收到的控制信号为闭合信号的情况下，第一大功率直流断路器22和第二大功率直流断路器23所在的支路处于闭合状态，则第一逆止二极管21和第二逆止二极管24被短路处于反向截止状态，所以第一逆止二极管21和第二逆止二极管24被旁路，此时，开关组13控制为电池组充电。

一种优选的实施方式，上述数据信息包括：电池组的性能参数和电池组总电压信号和电池组中每个电池的电压信号。

具体地，上述数据信息可以包括锂离子电池组的性能参数、电池组总电压信号和电池组中每个电池的电压信号，其中，电池组中的每个电池的电压信号可以包括电压值快速增加的斜率或者快速下降的斜率，以便控制器11可以根据预先存储的控制策略进行可靠性判断，得到控制信号为闭合信号或者断开信号。

一种优选的实施方式，上述控制器11还用于：在电池组总电压数据超过预设性能参数的门限值的情况下，或者电池组中每个电池的电压数据超过预设电压信号的门限值的情况下，发出报警信号。

其中，上述控制器11在采集到的电池组的总电压数据超过预设性能参数的门限值，或者每个电池的电压信号超过预设电压信号的门限值，例如，在充电过程中，电池组中的某个电池的电压升高，并超过单个电池能承受的最大电压值的门限值，则此时，控制器11发出报警信号，提醒工作人员电池组的数据信息存在异常情况，这样，实时监控电池组数据信息，可以将电池组的异常信息及时通知工作人员，防止电池组受到彻底的损坏。

一种优选的实施方式，上述控制器11还用于：

存储和显示数据信息，并将数据信息发送至后台服务器。

在上述锂离子电池的防浮充控制系统100中，控制器11开可以对电池组的数据信息进行存储和显示，最后将该数据信息发送至后台服务器，方便工作人员对电池组的数据信息进行查询和统计。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种锂离子电池的防浮充控制系统，其特征在于，包括：

控制器，连接至电池组，用于对采集到的所述电池组的数据信息进行处理得到控制信号，并发送所述控制信号；

开关组，分别连接至所述电池组和直流母线，用于接收和执行所述控制信号，使得所述控制器对所述电池组进行充电控制；

其中，所述数据信息包括：所述电池组的性能参数、所述电池组总电压信号和所述电池组中每个电池的电压信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述开关组包括：

第一大功率直流断路器，所述第一大功率直流断路器的第一端连接至所述直流母线中的负直流母线，所述第一大功率直流断路器的第二端连接至所述电池组的负极，所述第一大功率直流断路器的控制端连接至所述控制器；

第二大功率直流断路器，所述第二大功率直流断路器的第一端连接至所述直流母线中的正直流母线，所述第二大功率直流断路器的第二端连接至所述电池组的正极，所述第二大功率直流断路器的控制端连接至所述控制器；

第一逆止二极管，所述第一逆止二极管的阳极连接至所述直流母线中的负直流母线，所述第一逆止二极管的阴极连接至所述电池组的负极；

第二逆止二极管，所述第二逆止二极管的阴极连接至所述直流母线中的正直流母线，所述第二逆止二极管的阳极连接至所述电池组的正极。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制信号包括：

闭合信号和断开信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述开关组还用于：

在接收到的所述控制信号为断开信号的情况下，所述第一逆止二极管和所述第二逆止二极管导通或截止。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述开关组还用于：

在接收到的所述控制信号为闭合信号的情况下，所述第一逆止二极管和所述第二逆止二极管截止。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于：

在所述电池组的总电压信号超过预设总电压信号的门限值的情况下，或者所 述每个电池的电压信号超过预设电压信号的门限值的情况下，发出报警信号。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于：

存储和显示所述数据信息，并将所述数据信息发送至后台服务器。