本實用新型屬于鋰電池管理技術領域,更具體地,涉及一種智能鋰電池均衡設備。
背景技術:
介于電池成組后長期的擱置,導致個體單串電池自放電不一致。或客戶在長時間使用中遇到電池組一致性差異,需手動均衡而開發(fā)的一款智能單充設備。
現(xiàn)有技術中常用單模組均衡設備5V/40A開關電源,如圖1所示,實際使用中需專人實時監(jiān)測被充電池狀態(tài),以防過充;且在充電時無法準確判斷單串電池當前帶電量,致使均衡未見成效。
現(xiàn)有單充開關電源設備工作時必須有專人看護,且無電池過充保護及設備過溫保護;而且只能在有交流電源的場地工作。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求,本實用新型提供了一種智能鋰電池均衡設備,其目的在于提供一種方便、安全、智能的電池單充設備,由此解決現(xiàn)有技術中單充時人為無法判斷電池帶電量,而造成的均衡無果;使用過程中易發(fā)生危險以及需專人監(jiān)護的技術問題。
本發(fā)明提供了一種智能鋰電池均衡設備,包括:第一開關S1、第二開關S2、第一放電電阻、第二放電電阻、控制器、第一電流檢測模塊和第二電流檢測模塊;所述第一開關S1的第一端和第二端用于連接外部的第一AC/DC開關電源,所述第一開關S1的第三端通過所述第一放電電阻連接至所述第一開關S1的第四端;所述第二開關S2的第一端和第二端用于連接外部的第二AC/DC開關電源,所述第二開關S2的第三端通過所述第二放電電阻連接至所述第二開關S2的第四端;所述第一開關S1的第五端通過所述第一電流檢測模塊連接至低壓電池的負極,所述第二開關S2的第五端通過所述第二電流檢測模塊連接至參照單體電池的正極,參照單體電池的負極與低壓電池的正極連接;所述第一開關S1的第六端與所述第二開關S2的第六端連接后再與所述參照單體電池的負極連接;所述控制器用于給第一開關S1和第二開關S2提供控制開關通斷的控制信號。
更進一步地,所述第一電流檢測模塊和第二電流檢測模塊為霍爾傳感器。
更進一步地,所述第一開關S1和所述第二開關S2為雙刀雙擲開關。
本實用新型提供的智能鋰電池均衡設備可以實現(xiàn)單充設備在實際應用中的高效以及減少人力資源利用;智能實時監(jiān)護可保證設備正常運行和電池單充時的安全性。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術提供的電池均衡設備的結構示意圖;
圖2是本實用新型提供的智能鋰電池均衡設備的電路結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。此外,下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
本實用新型可以實現(xiàn)單充設備在實際應用中的高效以及減少人力資源利用。智能實時監(jiān)護可保證設備正常運行和電池單充時的安全性。
如圖2所示,本實用新型提供的智能鋰電池均衡設備包括:第一開關S1、第二開關S2、第一放電電阻、第二放電電阻、控制器、第一電流檢測模塊和第二電流檢測模塊;第一開關S1的第一端和第二端用于連接第一AC/DC開關電源,第一開關S1的第三端通過第一放電電阻連接至第一開關S1的第四端;第二開關S2的第一端和第二端用于連接第二AC/DC開關電源,第二開關S2的第三端通過第二放電電阻連接至第二開關S2的第四端;第一開關S1的第五端通過第一電流檢測模塊連接至低壓電池的負極,第二開關S2的第五端通過第二電流檢測模塊連接至參照單體電池的正極,參照單體電池的負極與低壓電池的正極連接;第一開關S1的第六端與第二開關S2的第六端連接后再與參照單體電池的負極連接;控制器用于給第一開關S1和第二開關S2提供控制開關通斷的控制信號。
作為本實用新型的一個實施例,控制器可以采用BMS主從一體機;第一電流檢測模塊和第二電流檢測模塊均可以采用霍爾傳感器。
在本實用新型中,具體實現(xiàn)電池均衡的過程如下:
(1)將參照單體放至低壓保護點(2.5V,根據(jù)磷酸鐵鋰電池特性而來),低壓電池放至下限保護點(2.5V,根據(jù)磷酸鐵鋰電池特性而來);將兩串電池電量初始化;
(2)計算參照單體放出電量{Q=IT·P線耗(P=AAR)},同時將兩串電池充電至參照單體放電前電量(由BMS主從一體機根據(jù)放電電阻之前計算值,等功率充電相同時間)。
在本實用新型中,第一開關S1和第二開關S2為充放電互鎖開關,該充放電互鎖開關S1、S2可以為雙刀雙擲開關。
本實用新型提供的單充設備帶放電電阻,并能通過傳感器準確測出被測電池帶電量;具體實現(xiàn)過程如下:
(1)未接入交流電源時,電池單體處于被均衡待機狀態(tài)(開關常閉端為AC輸出端)。S1、S2由BMS或MOS管控制其反向接通,放電電阻(第一放電電阻和第二放電電阻)開始對兩串電池放電。
(2)第二電流檢測模塊將被參照單體電池實時電流采集發(fā)送至電量計算芯片,直至兩串電池全部保護。
(3)依據(jù)被參照單體電池所放電量,同時對兩串電池等功率補電(由BMS主從一體機根據(jù)兩串電池已放電至低壓保護點后控制S1、S2吸合),直至達到被參照單體放電前狀態(tài)保護。
本實用新型結構為簡單易攜帶,整機外觀無要求。
在本實用新型中,被參照單體應為整組電池最接近平均電壓的單串;整合兩個低成本電源模塊和兩個功率電阻,結合目前BMS管理系統(tǒng)的成熟實現(xiàn)一種智能均衡可充放電設備。
在本實用新型中,可準確把握需均衡單體帶電量。且智能實時監(jiān)護,不用專人管理。
一般電池廠商都有專業(yè)電池充放電設備。所有需維護電池都可通過測試中心專業(yè)設備解決問題,但電池成組現(xiàn)場或售后維護現(xiàn)場無專業(yè)設備,不能高效的處理問題。鑒于此單充均衡設備便于攜帶,相對于測試中心高端、笨重的精密檢測儀器還是占有一定優(yōu)勢的。
本領域的技術人員容易理解,以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。