CN206606074U - 一种锂电池组充放电维护装置 - Google Patents

一种锂电池组充放电维护装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种锂电池组充放电维护装置,包括锂电池组,包括多个单体电池;充放电模块,用于实现所述锂电池组的整充整放;维护模块,用于实现所述单体电池的并充;测量模块,用于采集所述锂电池组的状态信息;控制器,用于接收所述测量模块传输的所述状态信息,并根据预设的电池参数和维护流程参数对所述状态信息进行计算分析,得到控制所述充放电模块和所述维护模块运行的执行信息;驱动模块,用于接收所述执行信息,并驱动所述充放电模块和所述维护模块运行;触摸屏,用于显示所述控制器传输的所述状态信息,并为操作人员提供所述维护参数的设置界面,可在大电流工作下进行电池维护,维护效率高,维护效率好,可操作性和适用性强。

Description

一种锂电池组充放电维护装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及锂电池组充放电维护领域。更具体地,涉及一种锂电池组充放电 维护装置。
背景技术
[0002]随着新能源的快速发展,锂电池作为一种动力电源已普遍应用于电动汽车,作为 一种后备电源已应用于储能电站、微电网、高速列车、船舶等。锂电池组在长期使用后会出 现各单体电压不均衡现象,直接导致整组容量衰减,降低使用寿命,严重时会导致用电设备 无法正常工作,甚至可能引发安全事故。目前市场上所使用锂电池组在线维护装置集成在 电池管理系统内部,维护电流很小,尤其在大电流工作条件下维护效果甚微,因此在充电时 很难保证各个单体电池的电压一致,而离线维护装置其实质为多通道的小型充电器,虽然 能达到较好的维护效果,但维护时间很长,效率偏低,且目前市场所使用的锂电池组充电机 大都不自带均衡功能。
[0003] 因此,需要提供一种可以实现大电流工件下进行有效维护的锂电池组充放电维护 装置,提高维护效率。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种锂电池组充放电维护装置,通过设置与锂电池组 各单体电池分别连接的维护装置,保持各单体电池电压的一致,同时通过设置与锂电池组 连接的充放电装置实现大电流工作,提高维护效率。
[0005] 为达到上述目的,本实用新型采用下述技术方案:
[0006] 本实用新型公开了一种锂电池组充放电维护装置,包括:
[0007] 锂电池组,包括多个单体电池;
[0008] 充放电模块,用于实现所述锂电池组的整充整放;
[0009]维护模块,用于实现所述单体电池的并充;
[0010] 测量模块,用于采集所述锂电池组的状态信息;
[0011] 控制器,用于接收所述测量模块传输的所述状态信息,并根据预设的电池参数和 维护流程参数对所述状态信息进行计算分析,得到控制所述充放电模块和所述维护模块运 行的执行信息;
[0012] 驱动模块,用于接收所述执行信息,并驱动所述充放电模块和所述维护模块运行;
[0013] 触摸屏,用于显示所述控制器传输的所述状态信息,并为操作人员提供所述维护 参数的设置界面。
[0014] 优选地,所述状态信息为锂电池组的电压、电流和温度信息。
[0015] 优选地,所述充放电模块采用DC/DC、DC/AC双极式变换电路;
[0016] 充电时,DC/AC电路将电网交流电整流为直流电,并经DC/DC电路对锂电池组充电;
[0017] 放电时,锂电池组经DC/DC电路放电,并将锂电池组电压变换至DC/AC电路所需电 压,经DC/AC电路将直流电逆变为交流电回馈至电网。
[0018]优选地,所述维护模块采用多通道隔离电源模块,各通道与所述锂电池组的单体 电池一一对应连接,对单体电池进行并充,使各单体电池的电压达到一致。
[0019] 优选地,所述电池参数和维护流程参数为充电电流、充电上限电压、放电电流、放 电功率、放电下限电压、静置时间、充电管理参数以及温度保护值。
[0020] 优选地,所述静置时间为30s。
[0021] 优选地,所述充电管理参数为采用多阶段降电流充电的各阶段充电电流,后一阶 段充电电流为前一阶段充电电流的一半。
[0022] 优选地,所述充电管理的第一阶段充电电流和最后一阶段充电电流分别为1C和 O.lCo
[0023] 优选地,所述控制器进一步包括与外界进行通信的通信模块。
[0024] 优选地,所述通信模块为CAN或RS485通讯模块。
[0025] 本实用新型的有益效果如下:
[0026]本实用新型将充放电模块与维护模块集成一体,维护模块相比传统在线维护装置 的维护电流大,从而缩短维护时间。维护模块采用多通道隔离电源模块与各电池电池对应 连接,基于充放电模块整组充放的基础,对锂电池组的单体电池进行并充,使各单体电池电 压一致,维护效果较好,同时通过触摸屏设置保护参数及维护流程,可操作性强,适用范围 广。
附图说明
[0027]下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0028]图1示出根据本实用新型一种锂电池组充放电维护装置的示意图。
[0029]图2示出根据本实用新型一种锂电池组充放电维护装置充放电模块的工作示意 图。
[0030]图3示出根据本实用新型一种锂电池组充放电维护装置维护装置与锂电池组的连 接示意图。
具体实施方式
[0031]为了更清楚地说明本实用新型,下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一 步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解,下面 所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本实用新型的保护范围。
[0032]图1示出根据本实用新型一种锂电池组充放电维护装置具体实施例的示意图,本 实施例中,锂电池组充放电维护装置包括锂电池组、充放电模块、维护模块、测量模块、控制 器、驱动模块和触摸屏。所述锂电池组包括多个单体电池。
[0033]如图2所示,所述充放电模块与所述锂电池组连接,用于实现所述锂电池组的整充 整放。所述充放电模块优选的采用DC/DC、DC/AC双极式变换电路,在充电时,DC/AC电路将电 网交流电整流为直流电,并经DC/DC电路对锂电池组充电,在放电时,锂电池组经DC/DC电路 放电,并将锂电池组电压变换至DC/AC电路所需电压,经DC/AC电路将直流电逆变为交流电 回馈至电网。在充放电过程中的充电电流、充电上限电压、放电电流、放电功率和放电下限 电压均可通过触摸屏的设置界面进行预设。充电电流可以通过操作人员进行设置,从而买 现大电流工作下的锂电池组的充放电,缩短维护周期。
[0034] 所述维护模块与所述锂电池组连接,用于实现所述单体电池的并充。所述维护模 块优选地采用多通道隔离电源模块,各通道与所述锂电池组的单体电池一一对应连接,对 单体电池进行并充,可使各单体电池的电压达到一致,从而能够达到较好的维护效果。所述 多通道隔离电源模块中各通道均设有开关,所述开关在所述驱动模块的控制下开启或关 闭。在对锂电池组中的单体电池进行并充时,维护流程的维护参数可通过触摸屏的设置界 面进行设置。
[0035] 所述测量模块与所述锂电池组连接,用于采集所述锂电池组的状态信息,并将所 述状态信息传输至所述控制器。所述状态信息可包括锂电池组的电压、电流、温度信息等电 池关键信息。
[0036] 所述控制器与所述测量模块、所述驱动模块和所述触摸屏分别连接,用于接收所 述测量模块传输的所述状态信息,并根据预设的维护参数对所述状态信息进行计算分析, 得到控制所述充放电模块和所述维护模块运行的执行信息,将所述执行信息传输至所述驱 动模块,将所述状态信息传输至所述触摸屏。所述控制器进一步还可包括与外界进行通信 的通信模块,所述通信模块优选的可采用CAN或RS485通讯模块。所述控制器通过所述通信 模块可以接受并执行远程的外部命令。
[0037]所述驱动模块与所述控制器、所述充放电模块和所述维护模块分别连接,用于接 收所述控制传输的执行信息,并驱动所述充放电模块和所述维护模块的运行。
[0038]所述触摸屏与所述控制器连接,用于显示所述控制器传输的所述状态信息,并为 操作人员提供所述维护参数的设置界面。
[0039] 本实施例的锂电池组充放电维护装置在使用时,将锂电池组的输出正负端接在充 放电模块的输出正负端,将单体电池1〜n的正负端按顺序分别对应接到维护模块中的通道 1〜n的正负端,如图3所示。将充放电维护装置接上电源,触摸屏点亮,通过触摸屏可看到锂 电池组的电压、电量(S0C)、温度及维护装置的相关信息,需设置电压、电流、温度保护值及 维护流程,设置完毕后,若无报警,则点击启动按钮,维护结束时设备自动停止。
[0040]所述维护流程,包括放电管理、静置时间及充电管理。放电管理需设置锂电池组放 电电流或功率大小,当达到总电压或单体电压下限,则充放电模块停止放电。静置时间可根 据情况设定,本实施例中设为3〇s。静置后对锂电池组进行充电,所述充电管理采用多阶段 降电流充电方法,第一阶段采用1C充电至单体电压上限,静置,第二阶段降流一半充电至单 体电压上限,以此类推,直至电流降至0.1C充电至单体电压上限,充放电模块停止充电,直 至各单体电池电压一致时,维护模块也停止工作,装置报警提示充放电维护完成。
[0041]显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而 并非是对本实用新型的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明 的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举, 凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的 保护范围之列。

Claims (10)

1. 一种锂电池组充放电维护装置,其特征在于,包括: 锂电池组,包括多个单体电池; 充放电模块,用于实现所述锂电池组的整充整放; 维护模块,用于实现所述单体电池的并充; 测量模块,用于采集所述锂电池组的状态信息; 控制器,用于接收所述测量模块传输的所述状态信息,并根据预设的电池参数和维护 流程参数对所述状态信息进行计算分析,得到控制所述充放电模块和所述维护模块运行的 执行信息; _ 驱动模块,用于接收所述执行信息,并驱动所述充放电模块和所述维护模块运行; 触摸屏,用于显示所述控制器传输的所述状态信息,并为操作人员提供所述维护参数 的设置界面。
2. 根据权利要求1所述的充放电维护装置,其特征在于,所述状态信息为锂电池组的电 压、电流和温度信息。
3. 根据权利要求1所述的充放电维护装置,其特征在于,所述充放电模块采用DC/DC、 DC/AC双极式变换电路; 充电时,DC/AC电路将电网交流电整流为直流电,并经DC/DC电路对锂电池组充电; 放电时,锂电池组经DC/DC电路放电,并将锂电池组电压变换至DC/AC电路所需电压,经 DC/AC电路将直流电逆变为交流电回馈至电网。
4. 根据权利要求1所述的充放电维护装置,其特征在于,所述维护模块采用多通道隔离 电源模块,各通道与所述锂电池组的单体电池一一对应连接,对单体电池进行并充,使各单 体电池的电压达到一致。
5. 根据权利要求1所述的充放电维护装置,其特征在于,所述电池参数和维护流程参数 为充电电流、充电上限电压、放电电流、放电功率、放电下限电压、静置时间、充电管理参数 以及温度保护值。
6. 根据权利要求5所述的充放电维护装置,其特征在于,所述静置时间为30s。
7. 根据权利要求5所述的充放电维护装置,其特征在于,所述充电管理参数为采用多阶 段降电流充电的各阶段充电电流,后一阶段充电电流为前一阶段充电电流的一半。
8. 根据权利要求7所述的充放电维护装置,其特征在于,所述充电管理的第一阶段充电 电流和最后一阶段充电电流分别为1C和0.1C。
9.根据权利要求1所述的充放电维护装置,其特征在于,所述控制器进一步包括与外界 进行通信的通信模块。
10.根据权利要求9所述的充放电维护装置,其特征在于,所述通信模块为CAN或RS485 通讯模块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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