CN211252278U - 一种双锂电池智能管理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种双锂电池智能管理设备，对并联工作的电池组A和电池组B的输入和输出进行管理，包括主控板，所述的主控板分别与电池组A的电池管理系统和电池组B的电池管理系统相连；在所述的主控板中还包括实时测量电池组A和电池组B的电压的检测电路；所述主控板的MCU芯片在充电时优先对电压低的电池充电，放电时优先由电压高的电池放电；在所述的主控板中还包括检测电池组A和电池组B有容量的容量检测装置和电流分配器，在两个电池组的电压相同时，所述主控板的MCU芯片控制电流分配器按照容量大小从正比分配电流。本实用新型中由主控板控制实现输出负载进行两电池合理的分配功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池使用领域，特别是一种将两个电池包并联一块使用的情况的一种双锂电池智能管理设备。
背景技术
在电动车应用中，很多场合下，为了提高续航里程，需要用到将两个电池包并联一块使用的情况，可称为双电池并联供电系统。
双电池并联供电系统，由于两个电池的个体特性差异，会出现一些问题：如果两个电池电压差异较大，如果直接并联，会出现高电压电池对低电压电池进行大电流充电，电池发热，严重地会出现爆炸。
为了解决双电池并联供电系统出现的一系列问题，传统方法是增加一块硬件控制板，功能相当于给每个电池加上一个硬件开关，根据电池电压等信息，控制这两个开关的开启和关闭，从而实现安全管理两个电池的充电和放电。
中国专利公开号CN106786953A公开了一种并联电池组均衡系统，利用该均衡系统可以实现并联电池组工作，该均衡系统，包括为负载R供电的n 只并联的单体电池BTi，1≤i≤n，n为大于1的整数，其特征在于，每个单体电池的并联支路上均串联有电阻Ri，且电阻R1到电阻Rn-1上均设置有并联电流均衡单元PCBU，所述并联电流均衡单元PCBU设置有电流差分采样线 W1、电流差分采样线W2、电流调整输入线W3以及电流调整输出线W4；针对电阻Ri对应的并联电流均衡单元PCBU而言，电流差分采样线W1连接单体电池BTi的正极，电流差分采样线W2连接单体电池BTi+1的正极，电流调整输入线W3和电流调整输出线W4+1对应连接在电阻Ri的两端。该系统中并联电流均衡单元PCBU根据相邻的电流差，调整通过自身的电流值，从而达到均衡各个单体电池输出输入电流的目的。
但是这样的均衡系统无法有效的根据输出负载进行两电池合理的分配功率，导致双电系统电能损耗较大，且发热严重，具有安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的是，针对目前双电池并联系统无法有效的根据输出负载进行两电池合理的分配功率，导致双电系统电能损耗较大，且发热严重，具有安全隐患，提供双锂电池智能管理设备。
本实用新型实现其技术目的技术方案是：一种双锂电池智能管理设备，对并联工作的电池组A和电池组B的输入和输出进行管理，包括主控板，所述的主控板分别与电池组A的电池管理系统和电池组B的电池管理系统相连；
在所述的主控板中还包括实时测量电池组A和电池组B的电压的检测电路；所述主控板的MCU芯片在充电时优先对电压低的电池充电，放电时优先由电压高的电池放电；
在所述的主控板中还包括检测电池组A和电池组B有容量的容量检测装置和电流分配器，在两个电池组的电压相同时，所述主控板的MCU芯片控制电流分配器按照容量大小从正比分配电流。
本实用新型中由主控板控制实现输出负载进行两电池合理的分配功率。
进一步的，上述的双锂电池智能管理设备中：在所述的主控板内还设置有防反向充电电路。
进一步的，上述的双锂电池智能管理设备中：所述的防反向充电电路包括由主控板的MCU产生的第一控制端、第二控制端、第二控制端、N沟道 MOSFETQ1、稳压管Z1、二极管D1和电阻R1；所述的N沟道MOSFETQ1源极与控制端第一相连，漏极与第二控制端相连，栅极与稳压管Z1正端相连，稳压管Z1负端与二极管D1负端相连，二极管D1正端与第一控制端相连，电阻R1 一端与N沟道MOSFETQ1栅极相连，另一端与第三控制端相连。
进一步的，上述的双锂电池智能管理设备中：所述的主控板分别采用RS —485接口与电池组A的电池管理系统和电池组B的电池管理系统相连。
以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型实施例1双锂电池智能管理设备原理框图。
图2为本实用新型实施例1主控板中防反向充电电路原理图。
具体实施方式
本实施例是一种双锂电池智能管理设备，如图1所示：该双锂电池智能管理设备，对并联工作的电池组A和电池组B的输入和输出进行管理，包括主控板，所述的主控板分别采用RS-485接口与电池组A的电池管理系统和电池组B的电池管理系统相连。
在主控板中还包括实时测量电池组A和电池组B的电压的检测电路；主控板的MCU芯片在充电时优先对电压低的电池充电，放电时优先由电压高的电池放电。
在主控板中还包括检测电池组A和电池组B有容量的容量检测装置和电流分配器，在两个电池组的电压相同时，主控板的MCU芯片控制电流分配器按照容量大小从正比分配电流。
通过连接电池A1保护板通讯接口(RS485)到主控板装置，电池2保护板通讯接口(RS485)到主控板的通信线，通信接口统一为RS485接口及协议，实时读取BMS1和BMS2内部的信息，从而实现电池信息全面和及时的获取。
检测通信到双电池的电压容量，经主控板MCU芯片计算设定分析比对：
充电时：充电器会优先向电压低的电池组充电，当两个电池组电压相等时，根据主控板芯片MCU检测到的容量，以容量比对应电流比：如A1电池包 60AH，B2电池包40AH，(电池组电压相同容量并组)即充电电流占充电器输入功率分配比为：60％；40％，每个充电电池组的充电电流范围为0-50A，双电池时为0-100A。本实施例中，功率分配采用现有技术中的功率分配方式，此处电流分配原理为，双电池模块器件内部有两路电阻限流电路器件，控制模块接入充电器输出50A电流信号传输汇总到MCU芯片，MCU芯片通过两组电池的通讯信号，确认电池A，电池B的容量状态，自动进行内部程序计算，将根据电池容量A和B的容量，电压，以及通讯信号经过比对，MCU发出信号以路信号指令，控制模块电路中的对应电阻限流电路/或是MOS管是否开启和关闭。
放电时：电池组电压高的会优先向负载供电，当两个电池组电压相等时，同时向负载供电，负载电流比例为同容量比，如A1电池包60AH，B2电池包 40AH，(电池组电压相同容量并组)即放电电流占负载功率分配比为：60％；40％，每个放电电池组的放电电流范围为0-150A，双电池时为0-300A。且过程中可随时断开取出一组电池，负载不会停止。
根据主控板MCU芯片通信检测到的电池A1B2，电池组内部各种信息，以及保护信息，以显示屏方式进行告知。
本实施例中，主控板内设防反向充电电路如图2所示：锂电池保护电路的防反向充电电路包括由主控板MCU的第一控制端CTL1、第二控制端CTL2、第三控制端CTL3、N沟道场效应管Q1、稳压管Z1、二极管D1和电阻R1，其中，N沟道场效应管Q1源极与控制端CTL1相连，漏极与控制端CTL2相连，栅极与稳压管Z1正端相连。
稳压管Z1负端与二极管D1负端相连，二极管D1正端与第一控制端 CTL1相连，电阻R1一端与N沟道场效应管Q1栅极相连，另一端与第三控制端CTL3相连。实施时，将上述的防反向充电电路连接到N沟道MOSFET切断正端型锂电池保护电路中，具体为连接方式是，主控板中MCU输出的第一控制端CTL1与锂电池保护电路的正端连接，第二控制端CTL2与锂电池保护电路的正端放电控制N沟道MOSFET栅极连接，第三控制端CTL3与锂电池保护电路负端连接。当系统正常工作时，如果有充电器反向接入锂电池保护电路正负端，瞬间在防反向充电电路的N沟道场效应管Q1的栅极和源极产生一个正电压，使N沟道场效应管Q1导通；而N沟道场效应管Q1的导通则使锂电池保护电路的放电控制N沟道MOSFET栅极和源极之间的电压为0V，从而使锂电池保护电路的放电控制N沟道MOSFET关闭，截断反向充电电流，起到保护电池和保护电路的作用。
Claims (4)
1.一种双锂电池智能管理设备，对并联工作的电池组A和电池组B的输入和输出进行管理，其特征在于：包括主控板，所述的主控板分别与电池组A的电池管理系统和电池组B的电池管理系统相连；
在所述的主控板中还包括实时测量电池组A和电池组B的电压的检测电路；所述主控板的MCU芯片在充电时优先对电压低的电池充电，放电时优先由电压高的电池放电；
在所述的主控板中还包括检测电池组A和电池组B有容量的容量检测装置和电流分配器，在两个电池组的电压相同时，所述主控板的MCU芯片控制电流分配器按照容量大小从正比分配电流。
2.根据权利要求1所述的双锂电池智能管理设备，其特征在于：在所述的主控板内还设置有防反向充电电路。
3.根据权利要求2所述的双锂电池智能管理设备，其特征在于：所述的防反向充电电路包括由主控板的MCU产生的第一控制端(CTL1)、第二控制端(CTL2)、第三控制端(CTL3)、N沟道MOSFETQ1、稳压管Z1、二极管D1和电阻R1；所述的N沟道MOSFETQ1源极与第一控制端(CTL1)相连，漏极与第二控制端(CTL2)相连，栅极与稳压管Z1正端相连，稳压管Z1负端与二极管D1负端相连，二极管D1正端与第一控制端(CTL1)相连，电阻R1一端与N沟道MOSFETQ1栅极相连，另一端与第三控制端(CTL3)相连。
4.根据权利要求1或2或3所述的双锂电池智能管理设备，其特征在于：所述的主控板分别采用RS—485接口与电池组A的电池管理系统和电池组B的电池管理系统相连。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201922298492.8U CN211252278U (zh) | 2019-12-19 | 2019-12-19 | 一种双锂电池智能管理设备 |
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| CN201922298492.8U CN211252278U (zh) | 2019-12-19 | 2019-12-19 | 一种双锂电池智能管理设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN211252278U true CN211252278U (zh) | 2020-08-14 |
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Family Applications (1)
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| CN201922298492.8U Active CN211252278U (zh) | 2019-12-19 | 2019-12-19 | 一种双锂电池智能管理设备 |
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| CN (1) | CN211252278U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112606986A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-04-06 | 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） | 一种电池动力船舶的功率分配/限制方法 |
| CN113300426A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-08-24 | 珠海迈巨微电子有限责任公司 | 功率器件、电池管理系统及检测电路 |
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2019
- 2019-12-19 CN CN201922298492.8U patent/CN211252278U/zh active Active
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