電池組電池充放電電路控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電池組電池充放電技術(shù)，尤其是一種提高使用效率、充電快、使用壽命長(zhǎng)、避免起火爆炸和降低故障率的電池組電池充放電電路控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油能源的不斷枯竭，電能已被我們?cè)絹?lái)越重視和依賴，且燃油車的大量應(yīng)用，加重了城市的霧霾現(xiàn)象。
[0003]目前世界各國(guó)都沒有很有效的方法解決電網(wǎng)電能的大量存儲(chǔ)、充電電池組【現(xiàn)有技術(shù)的充電電池組一般包括鋰電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鉛蓄電池等，由N+1電池單體組成充電電池組(其中N 3 I)?！康母咝?yīng)用及其易起火爆炸等問(wèn)題，例如國(guó)際知名電動(dòng)汽車特斯拉，屢次在高速公路上因碰撞后電池發(fā)生起火爆炸；國(guó)內(nèi)比亞迪等品牌電動(dòng)汽車也因碰撞發(fā)生數(shù)起電池組起火爆炸事件。
[0004]到目前為止，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)充電電池組的充放電方法以及控制電路都存在使用效率低、充電慢、壽命短、易起火爆炸、易出故障等嚴(yán)重問(wèn)題，例如車輛、手機(jī)、電腦、UPS不間斷電源、太空車、航空電源、電動(dòng)潛艇、光伏電池、電網(wǎng)電能儲(chǔ)存輸送等，涉及電池組所應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域的電池使用效率、充電速度、循環(huán)使用壽命、安全性、故障等問(wèn)題。
[0005]具體而言:
[0006]1)、效率低:目前國(guó)際上的電池組普遍存在效能低的問(wèn)題，以電動(dòng)汽車為例，特斯拉80 kwh的電池組容量，電動(dòng)汽車的續(xù)航里程只有400公里左右，比亞迪的電動(dòng)汽車只有300公里左右。電池組效率低的主要原因是電池組里的單體電池的電壓、內(nèi)阻、質(zhì)量等不一致，因此電池組在放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各單體電池的過(guò)放、過(guò)充、欠放、欠充現(xiàn)象(以電動(dòng)汽車為例，電動(dòng)汽車的控制器是檢測(cè)電池組的總電壓)，使電池組不能完全釋放所儲(chǔ)存電能，導(dǎo)致電池組使用效率低下。
[0007]2)、充電慢:由于電池組里單體電池的容量不一致，所以在充電過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)容量偏小的單體電池電壓過(guò)高，容量偏大的單體電池電壓過(guò)低，所以只能以小電流涓充。如果采用大電流充電，則很容易造成電池組的整體報(bào)廢。
[0008]3)、壽命短:由于電池組里單體電池的容量不一致，所以在充放電過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)對(duì)單體電池進(jìn)行過(guò)充、欠充、過(guò)放電、不完全放電等傷害電池的現(xiàn)象，長(zhǎng)此以往便會(huì)對(duì)電池的使用壽命造成嚴(yán)重影響。例如通常情況下，單體磷酸鐵鋰電池循環(huán)使用壽命為5000次，而磷酸鐵鋰電池組卻只有500-1000次循環(huán)使用壽命。
[0009]4)、易起火爆炸:由于電池組是由N+1【其中N ^ I】個(gè)單體電池串聯(lián)而成的，所以當(dāng)電池組出現(xiàn)被擠壓、扭曲、穿刺、單體短路等情況時(shí)，電池組內(nèi)的單體電池之間無(wú)法斷開，且磷酸鐵鋰電池的放電倍率很大，從而很容易導(dǎo)致電池組的起火爆炸。
[0010]5)、容易出故障:由于電池組是由N+1【其中N ^ I】個(gè)單體電池串聯(lián)而成的，所以當(dāng)局部電池出現(xiàn)斷路或斷隔等現(xiàn)象，電池組就會(huì)斷路，無(wú)法繼續(xù)供能，導(dǎo)致電池組的癱瘓。
[0011]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)用于充電電池組的充放電技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題是:使用效率低、充電慢、使用壽命短、易起火爆炸和容易出故障。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]本實(shí)用新型的目的是提供一種提高使用效率、充電快、使用壽命長(zhǎng)、避免起火爆炸和降低故障率的電池組電池充放電電路控制系統(tǒng)。
[0013]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型上述目的而采用的技術(shù)方案是:一種電池組電池充放電電路控制系統(tǒng)，包括至少兩塊電池單體組成的電池組，用于與外部電源接通的充電接口，用于與外部負(fù)載接通的放電接口 W;其中:
[0014]所述充電接口設(shè)置在每一塊電池單體上，該充電接口的正負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線與電源U接通；
[0015]第一塊電池單體的負(fù)極充電接口與電源負(fù)極直接通過(guò)導(dǎo)線接通，該塊電池單體的正極充電接口通過(guò)又一導(dǎo)線與電源正極接通，與電源正極接通的導(dǎo)線上設(shè)置有由控制器控制啟閉的控制開關(guān)；其它電池單體的正負(fù)極充電接口上的兩根導(dǎo)線中的一根導(dǎo)線上或兩根導(dǎo)線上設(shè)置有控制開關(guān)，該控制開關(guān)由控制器控制啟閉；
[0016]所述放電接口 W設(shè)置在任一電池單體上均可，設(shè)置有放電接口的電池單體的正極充電接口與放電接口的正極接通，該放電接口的負(fù)極與第一塊電池單體的負(fù)極充電接口接通，形成放電回路；
[0017]相鄰電池單體之間通過(guò)又一控制開關(guān)連接，該又一控制開關(guān)由控制器控制啟閉；
[0018]每一塊電池單體均與控制器導(dǎo)通，該控制器同時(shí)用于檢測(cè)電池單體的電壓、電流、溫度以及電池單體的電路通斷。
[0019]由于上述電路控制系統(tǒng):提高了電池的使用效率、充電快、使用壽命長(zhǎng)、避免起火爆炸和降低故障率。
【附圖說(shuō)明】
[0020]本實(shí)用新型可以通過(guò)附圖給出的非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為圖1中控制電路未連接控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為圖2中控制電路未連接控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1、控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0027]參見附圖1至4，圖中的電池組電池充放電電路控制系統(tǒng)，包括至少兩塊電池單體組成的電池組，用于與外部電源接通的充電接口，用于與外部負(fù)載接通的放電接口 W ;其特征在于:
[0028]所述充電接口設(shè)置在每一塊電池單體上，該充電接口的正負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線與電源U接通；
[0029]第一塊電池單體的負(fù)極充電接口與電源負(fù)極直接通過(guò)導(dǎo)線接通，該塊電池單體的正極充電接口通過(guò)又一導(dǎo)線與電源正極接通，與電源正極接通的導(dǎo)線上設(shè)置有由控制器I控制啟閉的控制開關(guān)；其它電池單體的正負(fù)極充電接口上的兩根導(dǎo)線中的一根導(dǎo)線上或兩根導(dǎo)線上設(shè)置有控制開關(guān)，該控制開關(guān)由控制器I控制啟閉；
[0030]所述放電接口 W設(shè)置在任一電池單體上均可，設(shè)置有放電接口的電池單體的正極充電接口與放電接口的正極接通，該放電接口的負(fù)極與第一塊電池單體的負(fù)極充電接口接通，形成放電回路；
[0031]相鄰電池單體之間通過(guò)又一控制開關(guān)連接，該又一控制開關(guān)由控制器I控制啟閉；
[0032]每一塊電池單體均與控制器I導(dǎo)通，該控制器I同時(shí)用于檢測(cè)電池單體的電壓、電流、溫度以及電池單體的電路通斷。
[0033]為保證負(fù)載安全，在上述電路控制系統(tǒng)中，優(yōu)選地:所述放電接口 W的兩根輸出導(dǎo)線中的一根導(dǎo)線上或兩根導(dǎo)線上設(shè)置有控制開關(guān)，該控制開關(guān)由控制器I控制啟閉。
[0034]為便于降低成本，在上述電路控制系統(tǒng)中，優(yōu)選地:所述控制開關(guān)為機(jī)械開關(guān)或電子開關(guān)。機(jī)械開關(guān)可以是市場(chǎng)銷售的繼電器等，電子開關(guān)可以是市場(chǎng)銷售的功率管等。
[0035]結(jié)合附圖1和3所述的電池組電池充放電電路控制系統(tǒng)，所述電池單體為四塊，該四塊電池單體分別是電池單體A1、電池單體A2、電池單體A3和電池單體A 4；
[0036]與電池單體Al的充電接口的正極導(dǎo)通的導(dǎo)線上的控制開關(guān)是控制開關(guān)E1，與電池單體A2的充電接口的正負(fù)極導(dǎo)通的導(dǎo)線上的控制開關(guān)是控制開*E2，與電池單體A3的充電接口的正負(fù)極導(dǎo)通的導(dǎo)線上的控制開關(guān)是控制開關(guān)E3,與電池單體A4的充電接口的正負(fù)極導(dǎo)通的導(dǎo)線上的控制開關(guān)是控制開關(guān)E4;
[0037]所述電池單體A1的充電接口的正負(fù)極上的兩根導(dǎo)線與電池單體A 2的充電接口的負(fù)極上的導(dǎo)線通過(guò)控制開關(guān)F1導(dǎo)通，所述電池單體八2的充電接口的正負(fù)極上的兩根導(dǎo)線與電池單體A3的充電接口的負(fù)極上的導(dǎo)線通過(guò)控制開關(guān)F 2導(dǎo)通，所述電池單體A 3的充電接口的正負(fù)極上的兩根導(dǎo)線與電池單體?的充電接口的負(fù)極上的導(dǎo)線通過(guò)控制開關(guān)F3導(dǎo)通，所述電池單體A4的充電接口的正極上的導(dǎo)線與放電接口 W的正極通過(guò)導(dǎo)線導(dǎo)通，該放電接口 W的負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線與電池單體A1的充