CN219998311U - 锂离子电池控制系统及其锂离子电池的应用结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池控制系统，包括：锂离子电池组和连接锂离子电池组的控制模块，锂离子电池组由n节锂离子电芯串联组成，n≥1，包括正极端和负极端；控制模块包括：BMS电池管理模块，包括第一负极端B‑和第二负极端C‑,第一负极端B‑与负极端连接；充电接口单元，包括正极接口和负极接口；熔断器，熔断器的两分别端连接正极端和正极接口；电源转换单元，包括输入正极端、输入负极端、输出正极端以及输出负极端，输入正极端连接正极接口，输入负极端连接负极接口，输入负极端还与第二负极端C‑连接。减少电芯串联数量，电池结构简单，能够降低生产成本，实现退役电芯的资源再利用，提高了资源利用率。

Description

锂离子电池控制系统及其锂离子电池的应用结构

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池控制系统及其锂离子电池的应用结构。

背景技术

目前，锂离子电池控制系统均是根据客户要求定制开发，如锂离子电池组的电压U＝U_B*n,其中，U_B为锂离子电池的电芯标称电压，n为电芯串联的数量，如客户要求锂离子电池控制系统的输出电压48V(伏特)，输出电量30Ah(安培小时)，锂离子电池可以将13组三元电芯串联，也可以将16组铁锂电芯串联，其中，三元电芯标称电压为3.6V，铁锂电芯标称电压为3.2V。

动力和储能市场对锂离子电池容量要求越来越高，单体电芯容量都在100Ah、200Ah、甚至300Ah，存在一些没法在动力或储能电池配组的锂离子电池比较多，直接废弃也比较浪费，如：汽车用的汽车淘汰退役下来的电芯，容量相较之前有衰减，但是电池循环也能达到近1000回。为了提高资源的利用率,会将退役的电芯应用于一些小动力、备电的应用，但是现有技术中换成大容量的电芯部署在壳体内时没有足够的容纳的空间，换而言之，退役的电芯容量大，但是电芯体积也比较大，如果用在对容量要求低的小动力或者备电领域，没有容纳空间。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中退役的电芯用在对容量要求低的小动力或者备电领域时，多组退役的电芯部署在壳体内时没有足够的容纳空间，本实用新型提供一种锂离子电池控制系统，减少电芯串联数量，方便配组，电池结构简单，能够降低生产成本，实现退役电芯的资源再利用，提高了资源利用率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锂离子电池控制系统，包括：锂离子电池组和控制模块，所述锂离子电池组连接所述控制模块；所述锂离子电池组由n节锂离子电芯串联组成，其中，n≥1，所述锂离子电池组包括正极端和负极端；所述控制模块包括：BMS电池管理模块，所述BMS电池管理模块包括第一负极端B-以及第二负极端C-,所述第一负极端B-与所述负极端连接；充电接口单元，所述充电接口单元包括：正极接口和负极接口；熔断器，所述熔断器的一端连接所述正极端，所述熔断器的另一端连接所述正极接口；电源转换单元，所述电源转换单元包括：输入正极端、输入负极端、输出正极端以及输出负极端，所述输入正极端连接所述正极接口，所述输入负极端连接所述负极接口，所述输入负极端还与所述第二负极端C-连接，所述输出正极端和所述输出负极端用于连接外部设备。

进一步，具体地，所述BMS电池管理模块还包括温度采集端T。

进一步，具体地，所述控制模块还包括：温度采集单元，所述温度采集单元的一端与所述正极端连接，所述温度采集单元的另一端与所述负极端连接，所述温度采集单元还与所述温度采集端T连接。

进一步，具体地，所述电源转换单元包括DC-DC电源升压芯片。

一种锂离子电池的应用结构，所述锂离子电池的应用结构包括如上所述锂离子电池控制系统。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的锂离子电池控制系统，通过设置的电源转换单元，可以减少电池的串数，输出的电压也可以满足客户要求，在使用大容量的电芯，串数减少也能满足客户要求的相同的电量，电池结构更简单，能够降低生产成本。通过减少电芯的串数，达到电池同等电量，可以减少电芯配组的损耗，提高电芯配组的效率；通过减少电芯的串数，可以利用动力电池淘汰下来的大容量电芯，通过增加的电源转换单元，能够实现电芯串联少，输出电压不满足要求的问题，实现退役电芯的资源再利用，提高了资源利用率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型最优实施例的结构示意图。

图中100、锂离子电池组；200、控制模块；2、BMS电池管理模块；3、充电接口单元；4、熔断器；6、电源转换单元；7、温度采集单元。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，是本实用新型最优实施例，一种锂离子电池控制系统，包括：锂离子电池组100和控制模块200，锂离子电池组100连接控制模块200；锂离子电池组100由n节锂离子电芯串联组成，其中，n≥1，锂离子电池组100包括正极端和负极端；控制模块200包括：

BMS电池管理模块2，当锂离子电池组100电池电量不足时，BMS电池管理模块2可以起到保护作用，不让锂离子电池组100电池充电时过放；BMS电池管理模块2包括第一负极端B-以及第二负极端C-,第一负极端B-与负极端连接。

充电接口单元3，充电接口单元3包括：正极接口和负极接口，充电接口单元3是用于将外部电信号通过正极接口和负极接口传输至锂离子电池组100，便于对锂离子电池组100充电。

熔断器4，熔断器4的一端连接正极端，熔断器4的另一端连接正极接口，熔断器4串联在正极接口和锂离子电池组100正极端之间，可以对锂离子电池组100进行过流保护。

电源转换单元6，电源转换单元6包括：输入正极端、输入负极端、输出正极端以及输出负极端，输入正极端连接正极接口，输入负极端连接负极接口，输入负极端还与第二负极端C-连接，输出正极端和输出负极端用于连接外部设备，电源转换单元6将锂离子电池组100的的电压进行转换处理，使得输出电压能够满足客户要求。通过设置的电源转换单元6，输出电压在满足客户要求的同时，能够减少电芯的装配数量，电芯串联数量的减少，便于锂离子电池配组，电池结构简单，能够降低生产成本。锂离子电芯可以是淘汰的大容量电芯，在减少大容量电芯数量的同时，通过增加的电源转换单元6，能够实现电芯串联，输出电压不满足要求的问题，实现退役电芯的资源再利用，提高了资源利用率。

在实施例中，BMS电池管理模块2还包括温度采集端T。控制模块200还包括：温度采集单元7，温度采集单元7的一端与正极端连接，温度采集单元7的另一端与负极端连接，温度采集单元7还与温度采集端T连接。温度采集单元7用于监测锂离子电池组100的温度，并将监测的温度传输至BMS电池管理模块2，当监测到锂离子电池组100温度过高时，可以对电池充电或者放电降流，即锂离子电池组100降低温度；当监测到锂离子电池组100温度过高，且锂离子电池组100温度超过保护值，会停止锂离子电池组100放电或者充电，进一步保护锂离子电池控制系统。

在本实施例中，锂离子电芯可以是铁锂电芯，也可以是三元电芯。

在一具体实施例中，客户要求锂离子电池控制系统的输出电压51.2V(伏特)，输出电量30Ah(安培小时)，将8组100Ah的铁锂电芯串联，8组100Ah的铁锂电芯串联后的电压为25.6V。经过电压转换单元后，能够将25.6V的电压升至51.2V，相对于现有技术中将16组铁锂电芯串联，减少了电芯的数量，且输出电压能够满足客户需求。

电源转换单元6包括DC-DC电源升压芯片，DC-DC电源升压芯片采用但不限于300W24V转48V直流稳压电源。

在实施例中，一种锂离子电池的应用结构，锂离子电池的应用结构包括如上锂离子电池控制系统。

本实用新型的锂离子电池控制系统，通过设置的电源转换单元，可以减少电池的串数，输出的电压也可以满足客户要求，在使用大容量的电芯，串数减少也能满足客户要求的相同的电量，电池结构更简单，能够降低生产成本。通过减少电芯的串数，达到电池同等电量，可以减少电芯配组的损耗，提高电芯配组的效率；通过减少电芯的串数，可以利用动力电池淘汰下来的大容量电芯，通过增加的电源转换单元，能够实现电芯串联少，输出电压不满足要求的问题，实现退役电芯的资源再利用，提高了资源利用率。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种锂离子电池控制系统，其特征在于，包括：锂离子电池组(100)和控制模块(200)，所述锂离子电池组(100)连接所述控制模块(200)；

所述锂离子电池组(100)由n节锂离子电芯串联组成，其中，n≥1，所述锂离子电池组(100)包括正极端和负极端；

所述控制模块(200)包括：

BMS电池管理模块(2)，所述BMS电池管理模块(2)包括第一负极端B-以及第二负极端C-,所述第一负极端B-与所述负极端连接；

充电接口单元(3)，所述充电接口单元(3)包括：正极接口和负极接口；

熔断器(4)，所述熔断器(4)的一端连接所述正极端，所述熔断器(4)的另一端连接所述正极接口；

电源转换单元(6)，所述电源转换单元(6)包括：输入正极端、输入负极端、输出正极端以及输出负极端，所述输入正极端连接所述正极接口，所述输入负极端连接所述负极接口，所述输入负极端还与所述第二负极端C-连接，所述输出正极端和所述输出负极端用于连接外部设备。

2.如权利要求1所述的锂离子电池控制系统，其特征在于，所述BMS电池管理模块(2)还包括温度采集端T。

3.如权利要求2所述的锂离子电池控制系统，其特征在于，所述控制模块(200)还包括：温度采集单元(7)，所述温度采集单元(7)的一端与所述正极端连接，所述温度采集单元(7)的另一端与所述负极端连接，所述温度采集单元(7)还与所述温度采集端T连接。

4.如权利要求1所述的锂离子电池控制系统，其特征在于，所述电源转换单元(6)包括DC-DC电源升压芯片。

5.一种锂离子电池的应用结构，其特征在于，所述锂离子电池的应用结构包括如权利要求1至4中任一项所述锂离子电池控制系统。