CN203504205U - 锂离子蓄电池组自放电均衡电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锂离子蓄电池组自放电均衡电路，包括串联成电池组的复数节锂离子单体电池，每一节锂离子单体电池的正极与存贮有工作程序的单片机处理模块之间均串联有电压采样网络等效电阻和电压采样模块，每一节单体电池正负极两端并联有均衡功率电阻和串联在均衡功率电阻上的均衡开关，其特点是：单体电池正负极两端并联有使各单体电池自放电电流一致的匹配电阻。本实用新型由于在第一节单体电池至倒数第二节单体电池正负极两端分别并联了匹配电阻，在锂离子电池组中的各单体电池之间电压一致的同时，保证了各单体电池自放电电流均与最后一节单体电池的自放电电流一致，使各节单体电池自放电电流相同，有效提高了锂离子电池组的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于锂离子蓄电池组技术领域，特别是涉及一种锂离子蓄电池组自放电均衡电路。
背景技术
锂离子蓄电池具有比能量高、平均放电电压高、自放电小、无记忆效应、循环寿命长等优点。在实际应用中，大多将多个单体电池串联成锂离子蓄电池组进行工作，由于锂离子蓄电池组经过多次循环充、放电后，使得锂离子电池组中各单体电池电压不一致。为保证锂离子蓄电池组各单体电池电压均衡，通常在各单体电池上额外引入单体电池电压采样电路，并在各单体电池两端并联有功率电阻，通过控制功率电阻接入时间达到各单体电池电压一致的效果。由于额外引入了单体电压采样电路，如图1所示，根据公式：In=I(n-1)+Vc/Rn，使得I1﹤I2...In-1﹤In,导致各单体电池自放电电流无法一致，最终影响电池组的使用寿命。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种锂离子电池组中的各单体电池之间电压一致，并且各单体电池自放电电流一致的锂离子蓄电池组自放电均衡电路。
本实用新型所采用的技术方案是：其特点是：
锂离子蓄电池组自放电均衡电路，包括串联成电池组的复数节锂离子单体电池，每一节锂离子单体电池的正极与存贮有工作程序的单片机处理模块之间均串联有电压采样网络等效电阻和电压采样模块，每一节单体电池正负极两端并联有均衡功率电阻和串联在均衡功率电阻上的均衡开关，其特点是：单体电池正负极两端并联有使各单体电池自放电电流一致的匹配电阻。
本实用新型还可以采用如下技术方案：
所述均衡开关为继电器。
本实用新型具有的优点和积极效果是：
本实用新型由于在第一节单体电池至倒数第二节单体电池正负极两端分别并联了匹配电阻，在锂离子电池组中的各单体电池之间电压一致的同时，保证了各单体电池自放电电流均与最后一节单体电池的自放电电流一致，使各节单体电池自放电电流相同，有效提高了锂离子电池组的使用寿命。
附图说明
图1是传统的锂离子电池组中单体电池均衡电路原理图；
图2是本实用新型锂离子蓄电池组自放电均衡电路原理图。
图3是本实用新型实施例的锂离子蓄电池组自放电均衡电路原理图。
图中符号说明：
E1：第一节单体电池
E2：第二节单体电池
E3：第三节单体电池
E4：第四节单体电池
En-1：倒数第二节单体电池
En：最后一节单体电池
J1：第一节单体电池的均衡开关
J2：第二节单体电池的均衡开关
J3：第三节单体电池的均衡开关
J4：第四节单体电池的均衡开关
Jn-1：倒数第二节单体电池的均衡开关
Jn：最后一节单体电池的均衡开关
R：均衡功率电阻
In：单体电池自放电电流
R1：第一节单体电池的电压采样网络等效电阻
R2：第二节单体电池的电压采样网络等效电阻
R3：第三节单体电池的电压采样网络等效电阻
R4：第四节单体电池的电压采样网络等效电阻
R n-1：倒数第二节单体电池的电压采样网络等效电阻
R n：最后一节单体电池的电压采样网络等效电阻
B1：第一节单体电池的电压采样模块
B2：第二节单体电池的电压采样模块
B3：第三节单体电池的电压采样模块
B4：第四节单体电池的电压采样模块
Bn-1：倒数第二节单体电池的电压采样模块
Bn：最后一节单体电池的电压采样模块
A：单片机处理模块
Rm1：第一节单体电池的匹配电阻
Rm2：第二节单体电池的匹配电阻
Rm3：第三节单体电池的匹配电阻
Rm(n-1)：倒数第二节单体电池的匹配电阻
Vc：单体电压
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图2详细说明如下：
锂离子蓄电池组自放电均衡电路，包括在串联成电池组的自上至下为E1-En的n节锂离子单体电池（图2中仅画出了第一节单体电池E1、第二节单体电池E2、倒数第二节单体电池En-1和最后一节单体电池En）正极与连接到存贮有工作程序的单片机处理模块A之间均依次串联有电压采样网络等效电阻和电压采样模块（即：第一节单体电池与单片机处理模块之间串联有第一节单体电池的电压采样网络等效电阻R1和第一节单体电池的电压采样模块B1、第二节单体电池的电压采样网络等效电阻R2和第二节单体电池的电压采样模块B2、倒数第二节单体电池的电压采样网络等效电阻Rn-1和倒数第二节单体电池的电压采样模块Bn-1、最后一节单体电池的电压采样网络等效电阻Rn和最后一节单体电池的电压采样模块Bn；图2中，第二节单体电池和倒数第二节单体电池之间省略掉的单体电池与单片机处理模块之间串联的电压采样网络等效电阻和电压采样模块与图2中画出的四节单体电池方式相同）；每一节单体电池正负极两端并联有串接均衡开关的均衡功率电阻（即：第一节单体电池的正负极两端并联有串接第一节单体电池的均衡开关 J1的均衡功率电阻R、第二节单体电池的正负极两端并联有串接第二节单体电池的均衡开关J2的均衡功率电阻R、倒数第二节单体电池的正负极两端并联有串接倒数第二节单体电池的均衡开关Jn-1的均衡功率电阻R、最后一节单体电池的正负极两端并联有串接最后一节单体电池的均衡开关Jn的均衡功率电阻R；图2中，第二节单体电池和倒数第二节单体电池之间省略掉的单体电池正负极两端并联有串接均衡开关的均衡功率电阻与图2中画出的四节单体电池方式相同）。
本实用新型的创新点是：
单体电池正负极两端并联有使各单体电池自放电电流In一致的匹配电阻（即：第一节单体电池的正负极两端并联有使第一节单体电池自放电电流与最后一节单体电池自放电电流一致的第一节单体电池的匹配电阻Rm1、第二节单体电池的正负极两端并联有使第二节单体电池自放电电流与最后一节单体电池自放电电流一致的第二节单体电池的匹配电阻Rm2、倒数第二节单体电池的正负极两端并联有使倒数第二节单体电池自放电电流与最后一节单体电池自放电电流一致的倒数第二节单体电池的匹配电阻Rm(n-1)；图2中，第二节单体电池和倒数第二节单体电池之间省略掉的单体电池正负极两端并联的匹配电阻与图2中画出的四节单体电池方式相同）。
本实用新型的创新点还包括：
所述的均衡开关为继电器。
实施例：
如图3所示，由自上至下为第一节单体电池E1、第二节单体电池E2、第三节单体电池E3、第四节单体电池E4四节锂离子单体电池串联成的锂离子蓄电池组，其自放电均衡电路包括：
将第一节单体电池E1的正极与存贮有工作程序的单片机处理模块A之间串联第一节单体电池的电压采样网络等效电阻R1和第一节单体电池的电压采样模块B1、第二节单体电池E2的正极与单片机处理模块A之间串联第二节单体电池的电压采样网络等效电阻R2和第二节单体电池的电压采样模块B2、第三节单体电池E3的正极与单片机处理模块A之间串联第三节单体电池的电压采样网络等效电阻R3和第三节单体电池的电压采样模块B3、第 四节单体电池E4的正极与单片机处理模块A之间串联第四节单体电池的电压采样网络等效电阻R4和第四节单体电池的电压采样模块B4；
选用继电器作为均衡开关，第一节单体电池的正负极两端并联有串接第一节单体电池的均衡开关J1的均衡功率电阻R、第二节单体电池的正负极两端并联有串接第二节单体电池的均衡开关J2的均衡功率电阻R、第三节单体电池的正负极两端并联有串接第三节单体电池的均衡开关J3的均衡功率电阻R、第四节单体电池的正负极两端并联有串接第四节单体电池的均衡开关J4的均衡功率电阻R；
四节单体电池的单体电压Vc相同，第四节单体电池自放电电流为In；通过单片机处理模块A中的软件判读，在第一节单体电池的正负极两端并联第一节单体电池的匹配电阻Rm1，使第一节单体电池自放电电流达到In，与第四节单体电池自放电电流相同；在第二节单体电池的正负极两端并联第二节单体电池的匹配电阻Rm2，使第二节单体电池自放电电流达到In，与第四节单体电池自放电电流相同；在第三节单体电池的正负极两端并联第三节单体电池的匹配电阻Rm3，使第三节单体电池自放电电流达到In，与第四节单体电池自放电电流相同；至此，实现了各节单体电池自放电电流均衡状态，达到了锂离子电池组中各单体电池自放电电流一致的目的，提高了电池的使用寿命。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些结构均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.锂离子蓄电池组自放电均衡电路，包括串联成电池组的复数节锂离子单体电池，每一节锂离子单体电池的正极与存贮有工作程序的单片机处理模块之间均串联有电压采样网络等效电阻和电压采样模块，每一节单体电池正负极两端并联有均衡功率电阻和串联在均衡功率电阻上的均衡开关，其特征在于：单体电池正负极两端并联有使各单体电池自放电电流一致的匹配电阻。
2.根据权利要求1所述锂离子蓄电池组自放电均衡电路，其特征在于：所述均衡开关为继电器。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107492916A (zh) * | 2016-07-14 | 2017-12-19 | 宝沃汽车（中国）有限公司 | 电池均衡方法和装置 |
| CN108199439A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-22 | 浙江正电信息科技股份有限公司 | 一种锂离子电池均衡器 |
| US10797499B2 (en) | 2014-12-17 | 2020-10-06 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Battery management system |
| CN116359776A (zh) * | 2023-05-18 | 2023-06-30 | 中电科蓝天科技股份有限公司 | 一种航天用锂离子蓄电池组专用采样电路及其采样方法 |
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| US11721995B2 (en) | 2014-12-17 | 2023-08-08 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Battery management system |
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