CN111929595A - 一种通过混合串联测量磷酸铁锂电池组电量状态的方法 - Google Patents
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Abstract
本项发明公开一种通过混合串联测量磷酸铁锂电池组电量状态的方法，概括如下：（1）在磷酸铁锂电池组的基础上串联一组指示锂离子电池，该指示电池的电压随着电量状态变化比较明显；（2）通过测量指示电池的电压来确定指示电池的电量状态；（3）由指示电池的电量状态来反映主体磷酸铁锂电池组的电量状态。本发明的混合串联法具有测量结果较准确、成本低、基本不影响主体电池组性能等优点，适用于一些场合的磷酸铁锂电池组电量状态测量与显示。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池相关领域，特别涉及磷酸铁锂电池及电池组的电量状态测量方法。
背景技术
在现有的锂离子电池中，磷酸铁锂电池由于安全性好、循环性能好、充放电电压曲线平坦、原材料廉价环保等特点而得到广泛应用；但磷酸铁锂电池充放电电压曲线较平坦，电压与电量状态相关性不明显，因此用测量电压的方式很难精确确定其剩余电量状态；为了精确显示磷酸铁锂电池的电量状态，行业中通常使用电流积分法或各种算法来测量显示磷酸铁锂电池的电量状态，但电流积分法所需要的成本较高，而使用算法得出的结果精确度不理想。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种低成本精确测量磷酸铁锂电池组电量状态的方法，具有成本低、测量结果较精确、简便易行的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方法，其特征在于：
1.本方法是通过在磷酸铁锂电池上面串联指示电池的方式来实现的;
2.本方法是通过测量指示电池的电压来反映指示电池的电量状态,进而反映磷酸铁锂电池的电量状态;
3.本方法中所述的指示电池是指电压随电量状态的变化较为明显，可以通过测量电压来精确反映电池电量状态的锂离子电池;
4.根据权利要求书第3条，本方法所述的可以通过测量电压来精确反映电池电量状态的锂离子电池，其正极材料可以是钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂(三元材料)、镍钴铝酸锂、镍锰酸锂、镍钴酸锂、镍酸锂中的一种或几种;
5.本发明中所述的指示电池本身也是电池组的一部分，既作为指示电量用，也作为储存电能用;
6.本方法中所述的电量状态，也被称为荷电状态、剩余电量、剩余容量、SOC等，通常用百分比或比例表示。
为了保证被测量磷酸铁锂电池组的性能正常发挥，指示电池的容量、大电流放电能力、循环后的剩余容量等参数通常要等于或高于被测量的磷酸铁锂电池。
与现有的测量方法相比，本方法的有益效果是：
1、成本较低，易于实现；
2、指示电池组既做为指示电量状态用，本身也提供储能能力，对于整体电池组的能量密度、功率密度等参数通常没有负面影响。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图
具体实施方式
实施例1:
使用本方法进行36V10Ah锂电池组的制作和电量状态测量
1.制作电池主体部分：使用5Ah的磷酸铁锂电池单体，采用2并10串的组合方式，组合成标称电压为32.3V，标称容量为10Ah的磷酸铁锂电池组;
2.制作指示电池部分：使用2.2Ah的镍钴锰三元材料电池，采用6并1串的组合方式，组成标称电压为3.7V，标称容量为13.2Ah的指示电池组;
3.调整指示电池组的电量状态，使其电量与主体电池组电量一致或略高于主体电池组电量;
4.电池组的主体部分和指示部分串联起来，得到标称电压为36V，标称容量为10Ah的混合式串联电池;
5.将电压电量表的测量线连接到指示电池的正负极上，调整对应的比例，使得电量显示与电压关系恰当;
6.在电池组上安装合适的电池管理系统或保护板;
7.电池组投入使用后，即可根据电压电量表的显示判断电池组的电量状态。
实施例2
使用本方法进行12V20Ah锂电池组的制作和电量状态测量
1.制作电池主体部分：使用5Ah的磷酸铁锂电池单体，采用4并3串的组合方式，组合成标称电压为9.6V，标称容量为20Ah的磷酸铁锂电池组；
2.制作指示电池部分：使用三元-钛酸锂材料电池单体，标称电压为2.4V，标称容量为20Ah；
3.调整指示电池组的电量状态，使其电量与主体电池组电量一致；
4.电池组的主体部分和指示部分串联起来，得到标称电压为12V，标称容量为20Ah的混合式串联电池；
5.将电压电量表的测量线连接到电池组的正负极上，调整对应的比例，使得电量显示与电压关系恰当；
6.在电池组上安装合适的电池管理系统或保护板；
7.电池组投入使用后，即可根据电压电量表的显示判断电池组的电量状态。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式之一，但本发明的保护范围并不局限于此，在本发明展示的技术范围内，根据本发明的技术方法及构思加以等同替换或改变，包括但不限于电量显示方式的改变、电池串并联数量的改变、电量与电压对应关系的改变等都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种通过混合串联测量磷酸铁锂电池组电量状态的方法，其特征在于，该方法是通过在磷酸铁锂电池上串联指示电池的方式来实现的。
2.一种通过混合串联测量磷酸铁锂电池组电量状态的方法，其特征在于，该方法是通过测量指示电池的电压来反映指示电池的电量状态,进而反映磷酸铁锂电池的电量状态。
3.一种通过混合串联测量磷酸铁锂电池组电量状态的方法，其特征在于，该方法中所的指示电池是指电压随剩余电量的变化较为明显，可以通过测量电压来精确反映电池电量状态的锂离子电池。
4.一种通过混合串联测量磷酸铁锂电池组电量状态的方法，其特征在于，该方法中所述的指示用锂离子电池，其正极材料可以是钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂(三元材料)、镍钴铝酸锂、镍锰酸锂、镍钴酸锂、镍酸锂中的一种或几种。
5.一种通过混合串联测量磷酸铁锂电池组电量状态的方法，其特征在于，指示电池本身也是电池组的一部分，既作为显示电量用，也作为储存电能用。
6.一种通过混合串联测量磷酸铁锂电池组电量状态的方法，该方法中所述的电量状态，也被称为荷电状态、剩余电量、剩余容量、SOC等，通常用百分比或比例表示。
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