【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)鋰電池保護(hù)
，具體涉及一種基于脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器的鋰電池管理系統(tǒng)及其方法。
技術(shù)介紹
電池是一個能量體，對使用者而言，其所儲存的電力應(yīng)用廣泛，目前越來越受到用戶的重視。然而，由于鋰電池能量密度是目前已知的二次電池中最高的，因此能量管理也是最麻煩的。鋰電池安全隱患來自于過充電，而過充電最主要的矛盾又來自于使用過程中引起的鋰電池一致性問題。一般而言，動力電池由若干個電芯串聯(lián)而成，由于各種原因，每個電芯做到完全一致是不可能的。絕對一模一樣的產(chǎn)品，全不存在。那么在電池管理中就必須接受其動態(tài)均衡的特性，同時必須面對使用一定時間后引起的各種隨意性偏差。電動自行車市場鉛酸電池始終屹立不倒，很多人認(rèn)為是鋰電池成本高，其實不是。由于鋰電池均衡管理難度太高，除了成本以外，在動力應(yīng)用上，使用壽命指標(biāo)并不占優(yōu)勢。由于鉛酸電池在快充滿電時內(nèi)阻會出現(xiàn)倍增，過程中部分充電能量會轉(zhuǎn)換成熱能，天然具備自均衡的能力。因此，鉛酸電池壽命發(fā)揮很充分，而鋰電池恰恰沒有此項功能，壽命完全發(fā)揮不出來。理論上，鋰電池的壽命能夠達(dá)到鉛酸電池10~20倍的水平，實際上反而沒有展示出優(yōu)勢，一般超1倍都很少做到。目前電池電壓區(qū)間管理專用芯片一般有三到四個保護(hù)信號輸出。以三元電池為例，單個電芯，4.2V為過充保護(hù)點，4.15V為均衡開啟點（被動均衡），一般2.5~2.8V為過放保護(hù)點，4.1V為開關(guān)復(fù)位點（由于該復(fù)位點的電壓小于均衡開啟點的電壓，因此稱之為“下復(fù)位點”，也稱之為“低位過充保護(hù)解除點”）。傳統(tǒng)的做法是用MOS管或傳統(tǒng)繼電器作為保護(hù)開關(guān)，具體管理方法為：1、當(dāng)電池電芯電壓＞4.2V時...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種基于脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器的鋰電池管理系統(tǒng)，其特征在于：包括鋰電池組（1）、電池管理器（2）和脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器（3）；所述鋰電池組（1）內(nèi)串聯(lián)有若干個電芯（4）；所述電池管理器（2）內(nèi)部包含有一個主控制芯片（5）和若干個與所述鋰電池組（1）內(nèi)的所述電芯（4）相對應(yīng)的均衡裝置，每個所述均衡裝置均由一個檢測芯片（6）、均衡開關(guān)（7）和均衡電阻（8）串聯(lián)而成，所述主控制芯片（5）分別與每個所述檢測芯片（6）連接；所述脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器（3）由第一電感控制電路、第二電感控制電路和接觸開關(guān)組件組成，所述第一電感控制電路與所述第二電感控制電路相對設(shè)置，所述接觸開關(guān)組件設(shè)置在所述第一電感控制電路和所述第二電感控制電路之間；所述第一電感控制電路中包括有第一條形導(dǎo)體（11）、第一勵磁線圈（12）、第一MOS開關(guān)（14）以及兩個第一觸點（15），所述第一勵磁線圈（12）繞制在所述第一條形導(dǎo)體（11）上，所述第一勵磁線圈（12）和所述第一MOS開關(guān)（14）串聯(lián)在兩個所述第一觸點（15）之間；所述第二電感控制電路中包括有第二條形導(dǎo)體（21）、第二勵磁線圈（22）、第二MOS開關(guān)（24）以及兩個第二觸點（25...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器的鋰電池管理系統(tǒng)，其特征在于：包括鋰電池組（1）、電池管理器（2）和脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器（3）；所述鋰電池組（1）內(nèi)串聯(lián)有若干個電芯（4）；所述電池管理器（2）內(nèi)部包含有一個主控制芯片（5）和若干個與所述鋰電池組（1）內(nèi)的所述電芯（4）相對應(yīng)的均衡裝置，每個所述均衡裝置均由一個檢測芯片（6）、均衡開關(guān)（7）和均衡電阻（8）串聯(lián)而成，所述主控制芯片（5）分別與每個所述檢測芯片（6）連接；所述脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器（3）由第一電感控制電路、第二電感控制電路和接觸開關(guān)組件組成，所述第一電感控制電路與所述第二電感控制電路相對設(shè)置，所述接觸開關(guān)組件設(shè)置在所述第一電感控制電路和所述第二電感控制電路之間；所述第一電感控制電路中包括有第一條形導(dǎo)體（11）、第一勵磁線圈（12）、第一MOS開關(guān)（14）以及兩個第一觸點（15），所述第一勵磁線圈（12）繞制在所述第一條形導(dǎo)體（11）上，所述第一勵磁線圈（12）和所述第一MOS開關(guān)（14）串聯(lián)在兩個所述第一觸點（15）之間；所述第二電感控制電路中包括有第二條形導(dǎo)體（21）、第二勵磁線圈（22）、第二MOS開關(guān)（24）以及兩個第二觸點（25），所述第二勵磁線圈（22）繞制在所述第二條形導(dǎo)體（21）上，所述第二勵磁線圈（22）和所述第二MOS開關(guān)（24）串聯(lián)在兩個所述第二觸點（25）之間；所述接觸開關(guān)組件包括一根可在所述第一條形導(dǎo)體（11）與所述第二條形導(dǎo)體（21）之間來回移動的永磁鐵、一對與兩個所述第一觸點（15）對應(yīng)的第一輔助觸點（31）以及一對與兩個所述第二觸點（25）對應(yīng)的第二輔助觸點（32）；所述第一條形導(dǎo)體（11）與所述永磁鐵作為所述脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器（3）的主觸點；所述電池管理器（2）設(shè)置在所述鋰電池組（1）上，所述電池管理器（2）中的每個所述均衡裝置均跨接對應(yīng)的所述電芯（4）正負(fù)極的兩端；所述脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器（3）設(shè)置在所述鋰電池組（1）的充放電回路中，所述脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器（3）中的兩個主觸點分別與所述鋰電池組（1）的正負(fù)極連接；所述鋰電池組（1）同時分別為所述脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器（3）中的所述第一電感控制電路和所述第二電感控制電路提供激勵電流；所述第一MOS開關(guān)（14）和所述第二MOS開關(guān)（24）分別與所述電池管理器（2）中的所述主控制芯片（5）連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器的鋰電池管理系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)所述第一觸點（15）和所述第二觸點（25）均位于與自身所屬電感控制電路相對的一側(cè)時，所述永磁鐵為一根可在所述第一條形導(dǎo)體（11）與所述第二條形導(dǎo)體（21）之間來回平行移動的塊狀磁鐵（33），所述塊狀磁鐵（33）上設(shè)置有一根連桿（34），所述連桿（34）的端部設(shè)置有一根橫桿（35），所述第一輔助觸點（31）和所述第二輔助觸點（32）分別設(shè)置在所述橫桿（35）的兩端，其中，所述第一輔助觸點（31）與所述第一觸點（15）位于同一側(cè)，所述第二輔助觸點（32）與所述第二觸點（25）位于同一側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器的鋰電池管理系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)所述第一觸點（15）和所述第二觸點（25）均位于與自身所屬電感控制電路相同的一側(cè)時，所述永磁鐵為一根可在所述第一條形導(dǎo)體（11）與所述第二條形導(dǎo)體（21）之間來回轉(zhuǎn)動的條形磁鐵（36），所述條形磁鐵（36）上設(shè)置有一根旋轉(zhuǎn)軸（37），所述第一輔助觸點（31）和所述第二輔助觸點（32）分別設(shè)置在所述條形磁鐵（36）的兩側(cè)表面，其中，所述第一輔助觸點（31）與所述第一觸點（15）位于同一側(cè)，所述第二輔助觸點（32）與所述第二觸點（25）位于同一側(cè)。4.一種利用如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的鋰電池管理方法，其特征在于，其具體包括以下步驟：1）根據(jù)所述鋰電池組（1）內(nèi)所述電芯（4）電壓起伏的特性，將所述電芯（4）電壓值的四個節(jié)點由高到低依次設(shè)定為過充保護(hù)點、上復(fù)位點、均衡開啟點和過放保護(hù)點；在所述電池管理器（2）上分別對所述鋰電池組（1）的充保護(hù)點、上復(fù)位點、均衡開啟點和過放保護(hù)點進(jìn)行設(shè)定；在所述鋰電池組（1）處于充電狀態(tài)時，所述電池管理器（2）內(nèi)的每個所述檢測芯片（6）分別對各自所對應(yīng)的所述電芯（4）進(jìn)行電壓實時監(jiān)測；隨著充電時間的增長，所述鋰電池組（1）內(nèi)每支所述電芯（4）的電壓也會逐漸上升；當(dāng)任意一個所述檢測芯片（6）監(jiān)測到與其對應(yīng)的所述電芯（4）的電壓高于所述均衡開啟點時，該所述檢測芯片（6）立刻開啟其自身所在的所述均衡裝置，該所述均衡裝置內(nèi)的所述均衡開關(guān)（7）隨即閉合，接通均衡回路，該所述均衡裝...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭旭華，樊朝暉，
申請(專利權(quán))人：彭旭華，
類型：發(fā)明
國別省市：重慶;50
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