CN211125905U - 锂电模组能量回收充电系统 - Google Patents

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杨贤宗
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    • Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells

Abstract

本实用新型公开了锂电模组能量回收充电系统，包括四个梯次利用锂电池组；电流取样电阻；容量检测模块；三个DC‑DC转换充电控制系统；三个待充电锂电池组。本实用新型通过容量检测模块检测显示各梯次利用模组的实时放电参数，判断各模组容量的衰减率，通过三个DC‑DC转换充电控制系统连接三个待充电锂电池组，可对梯次利用锂电池组内的电能进行回收，增加梯次利用锂电池组的回收利用率，且能够对三个不同待充电锂电池组同时进行充电回收，同时系统在一定的前提条件下(多个梯次利用锂电池组的串联总电压小于等于330V，其串联放电电流值应小于或等于梯次利用电池模组中标称容量最小一组的最大放电电流值)拥有良好的可扩展性和适用性。

Description

锂电模组能量回收充电系统
技术领域
本实用新型涉及电池回收利用领域，尤其涉及锂电模组能量回收充电系统。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池，锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的，在锂电池的使用过程中，长时间使用的锂电池会出现续航时间减少，锂电池内容量降低等情况，因此这类即将达到使用寿命期限的锂电池经常被用于更小的电能使用场合，增加能源的利用率，当梯次利用后的电池最终需要进行回收。
现有的对锂电池回收的方法是将锂电池进行拆解，将锂电池的正负极分类进行回收，但在锂电池拆解前，锂电池内是存在部分电能的，甚至有些锂电池在扔到回收站时还存在较多的电量，现有的直接拆解的回收方法不能够将锂电池内的电能进行回收利用，增加的能源的浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的锂电模组能量回收充电系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
锂电模组能量回收充电系统，包括：
四个梯次利用锂电池组，所述四个梯次利用锂电池组的串联总电压小于等于330V，其串联放电电流值应小于或等于梯次利用电池模组中标称容量最小一组的最大放电电流值；
电流取样电阻，串联在四个梯次利用锂电池组串联后的负极，对串联后的四个梯次利用锂电池组的电流进行取样；
容量检测模块，检测四个梯次利用锂电池组的电压信号并通过连接电流取样电阻检测四个梯次利用锂电池组串联后的电流信号；
三个DC-DC转换充电控制系统，将四个梯次利用锂电池组串联后的电压输入并经过恒压限流调节输出电压值和电流值；
三个待充电锂电池组，利用三个DC-DC转换充电控制系统的输出电压和电流对自身进行充电，且每个待充电锂电池组的电压范围为12V-96V。
优选地，四个所述梯次利用锂电池组上分别并联连接有四个保护二极管，且四个梯次利用锂电池组通过四个保护二极管连接在容量检测模块上，保护二极管并联在梯次利用锂电池组上，起到保护梯次利用锂电池组的保护板及续流作用、同时避免反向电压接入电路损坏容量检测模块，且能够提供静电击穿保护的作用。
优选地，四个所述梯次利用锂电池组串联后的正极分别连接在三个DC-DC转换充电控制系统的正输入端上，四个所述梯次利用锂电池组串联后的负极分别连接在三个DC-DC转换充电控制系统的负输入端上，四个梯次利用锂电池组串联电压分散输入端三个DC-DC转换充电控制系统中，通过调节三个DC-DC转换充电控制系统达到所需要的输出值(待充电锂电池组的最高充电电压值及充电电流值)，便于根据不同的需要调节不同的输出值，且可同时输出三种不同的输出值，增加系统输出的可控性和多样性。
优选地，每个所述DC-DC转换充电控制系统的正输出端和负输出端分别连接在对应的待充电锂电池组的正负极上，且每个DC-DC转换充电控制系统通过可调节的输出电压值和电流值给待充电锂电池组进行恒压限流充电，且电流值可调范围为0-100A，所述电压值为待充电锂电池组的最高充电电压，不同电压的待充电锂电池组充电时调节不同的输出值，增加系统的可扩展性和可回收性。
本实用新型具有以下有益效果：
1、通过容量检测模块并联检测四个梯次利用锂电池组串联总电压并通过电流取样电阻测量串联后的总电流，计算出四个梯次利用锂电池组的放电容量、放电时间、功率、电流、电压等参数，判断梯次利用锂电池组的容量衰减率，提高了梯次利用锂电池组筛选效率。
2、通过三个DC-DC转换充电控制系统将四个串联的梯次利用锂电池组的放电电压和电流经过调节输出电压和电流输出到三个待充电锂电池组进行充电存储，将梯次利用锂电池组内的电能回收，增加系统的回收利用能力。
3、系统的结构组成简单，且通过三个DC-DC转换充电控制系统连接三个待充电锂电池组，进行参数调节后，可对不同的三个待充电锂电池组进行充电回收，同时系统在一定的前提条件下(多个梯次利用锂电池组的串联总电压小于等于330V，其串联放电电流值应小于或等于梯次利用电池模组中标称容量最小一组的最大放电电流值)拥有良好的可扩展性和适用性。
综上所述，本实用新型通过容量检测模块检测参数指标判断梯次利用模组的容量衰减率，提高了梯次利用锂电池组筛选效率，通过三个DC-DC转换充电控制系统连接三个待充电锂电池组，可对梯次利用锂电池组内的电能进行回收，增加梯次利用锂电池组的回收利用率，且能够对三个不同待充电锂电池组同时进行充电回收，同时系统在一定的前提条件下(多个梯次利用锂电池组的串联总电压小于等于330V，其串联放电电流值应小于或等于梯次利用电池模组中标称容量最小一组的最大放电电流值)拥有良好的可扩展性和适用性。
附图说明
图1为本实用新型提出的锂电模组能量回收充电系统的结构示意图；
图2为本实用新型提出的锂电模组能量回收充电系统的容量检测模块连接示意图。
具体实施方式
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实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，锂电模组能量回收充电系统，包括：
四个梯次利用锂电池组，四个梯次利用锂电池组的串联总电压小于等于330V，其串联放电电流值应小于或等于梯次利用电池模组中标称容量最小一组的最大放电电流值；
电流取样电阻，串联在四个梯次利用锂电池组串联后的负极，对串联后的四个梯次利用锂电池组的电流进行取样；
容量检测模块，检测四个梯次利用锂电池组的电压信号并通过连接电流取样电阻检测四个梯次利用锂电池组串联后的电流信号；
三个DC-DC转换充电控制系统，将四个梯次利用锂电池组串联后的电压输入并经过恒压限流调节输出电压值和电流值；
三个待充电锂电池组，利用三个DC-DC转换充电控制系统的输出电压和电流对自身进行充电，且每个待充电锂电池组的电压范围为12V-96V。
四个梯次利用锂电池组上分别并联连接有四个保护二极管，且四个梯次利用锂电池组通过四个保护二极管连接在容量检测模块上，保护二极管并联在梯次利用锂电池组上，起到保护梯次利用锂电池组的保护板及续流作用，同时避免反向电压接入电路损坏容量检测模块，且能够提供静电击穿保护的作用。
四个梯次利用锂电池组串联后的正极分别连接在三个DC-DC转换充电控制系统的正输入端上，四个梯次利用锂电池组串联后的负极分别连接在三个DC-DC转换充电控制系统的负输入端上，四个梯次利用锂电池组串联电压分散输入端三个DC-DC转换充电控制系统中，通过调节三个DC-DC转换充电控制系统达到所需要的输出值，便于根据不同的需要调节不同的输出值(待充电锂电池组的最高充电电压值及充电电流值)，且可同时输出三种不同的输出值，增加系统输出的可控性和多样性。
每个DC-DC转换充电控制系统的正输出端和负输出端分别连接在对应的待充电锂电池组的正负极上，且每个DC-DC转换充电控制系统通过可调节的输出电压值和电流值给待充电锂电池组进行恒压限流充电，且电流值可调范围为0-100A，电压值为待充电锂电池组的最高充电电压，不同电压的待充电锂电池组充电时调节不同的输出值，增加系统的可扩展性和可回收性。
本实用新型在使用时，根据待充电锂电池组的电压值(12V-96V)设定好三个DC-DC转换充电控制系统的输出电流限制(0-100A)和输出电压恒定值(为待充电锂电池组的最高充电电压和充电电流)，开始进行能源回收，四个梯次利用锂电池组分别通过保护二极管连接容量检测模块显示并记录每个梯次利用锂电池组的测量电压值，容量检测模块通过并联的电流取样电阻串联在四个并联的梯次利用锂电池组的负极端检测四个梯次利用锂电池组串联后的电流值记录并显示，然后记录四个梯次利用锂电池组的放电时间，根据放电时间和放电电流计算出放电容量，根据电压和电流计算出功率，判断四个梯次利用锂电池组的容量衰减率，提高了梯次利用锂电池组筛选效率，四个串联的梯次利用锂电池组的正负极分别接在三个DC-DC转换充电控制系统的正输入端和负输入端提供充电电压和电流，经过上述设定好的电流限值和电压恒值对三个待充电锂电池组进行充电回收四个梯次利用锂电池组内的电能，完成能量的回收。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.锂电模组能量回收充电系统，包括：
四个梯次利用锂电池组，所述四个梯次利用锂电池组的串联总电压小于等于330V，其串联放电电流值应小于或等于梯次利用电池模组中标称容量最小一组的最大放电电流值；
电流取样电阻，串联在四个梯次利用锂电池组串联后的负极，对串联后的四个梯次利用锂电池组的电流进行取样；
容量检测模块，检测四个梯次利用锂电池组的电压信号并通过连接电流取样电阻检测四个梯次利用锂电池组串联后的电流信号；
三个DC-DC转换充电控制系统，将四个梯次利用锂电池组串联后的电压输入并经过恒压限流调节输出电压值和电流值；
三个待充电锂电池组，利用三个DC-DC转换充电控制系统的输出电压和电流对自身进行充电，且每个待充电锂电池组的电压范围为12V-96V。
2.根据权利要求1所述的锂电模组能量回收充电系统，其特征在于，四个所述梯次利用锂电池组上分别并联连接有四个保护二极管，且四个梯次利用锂电池组通过四个保护二极管连接在容量检测模块上。
3.根据权利要求1所述的锂电模组能量回收充电系统，其特征在于，四个所述梯次利用锂电池组串联后的正极分别连接在三个DC-DC转换充电控制系统的正输入端上，四个所述梯次利用锂电池组串联后的负极分别连接在三个DC-DC转换充电控制系统的负输入端上。
4.根据权利要求1所述的锂电模组能量回收充电系统，其特征在于，每个所述DC-DC转换充电控制系统的正输出端和负输出端分别连接在对应的待充电锂电池组的正负极上。
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