[實用新型]電池組充放電自動管理裝置

有效

• 申請號: 201220208594.1
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN202633993U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 楊湘武
• 申請（專利權）人: 楊湘武
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/36
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

本實用新型屬于蓄電池應用與控制技術領域，特別涉及一種電池組充放電自動管理裝置。?

背景技術

目前電動汽車，太陽能光伏逆變系統等都在大量使用由各種蓄電池組成的串聯電池組。國內外大量的技術文獻表明，蓄電池組應用中往往存在使用壽命短、放電容量不足、可靠性低的問題。影響電池組使用壽命的最大原因是過充電與過放電；造成電池組放電容量不足的原因是電池組中的個別質量差的電池，?

可靠性低是因為電池大電流放電過程中，個別電池斷格開路，造成放電失敗，甚至會引發電池爆炸。

現有技術中，一般采用對整個電池組采用恒壓充電，依據串聯蓄電池組在25°C時的浮充電壓確定充電器的輸出電壓值。這在新電池階段沒有什么大問題，但是在經過半年或更短的時間后，特別是其中有一個以上電池的單格出現短路以后，更加劇了對其它正常電池的過充電，使的電池失水，容量下降，內阻增大，正極板腐蝕。因此理論壽命15-20年的免維護電池，在串聯使用時，整個電池組只有2-3年的壽命。而且由于傳統的新舊電池不能混用的規定，造成了大量的并沒有完全報廢的電池變為垃圾。不但浪費了資源，還對環境污染帶來了巨大的壓力。除了不能物盡其用的問題外，還有一個更大問題是可靠性，UPS電源的應用中，可靠性尤為重要，由于電池放電時突發故障，導致的機房爆炸、數據丟失等事故常常見于報端。?

關于蓄電池組的充放電管理技術，有申請號：201110328521.6?，專利名：“單體升壓蓄電池組工作方法及單體蓄電池升壓成組控制器”的專利，該專利采用的技術方案是：單節電池獨立充電，獨立逆變升壓，將多只單節電池的電壓先分別逆變升壓到較高電壓值，再分別限流調壓，將電能充入同一個超級電容，由超級電容供設備用電。該專利解決了蓄電池的充放電均衡問題，在節能、環保、安全可靠、消除隱患方面將給社會帶來巨大的效益，但是仍然有5點可以改善的地方：?1.系統復雜且成本高；2.放電環節中有兩次功率變換的過程，第一次是獨立升壓，第二次是限流調壓，會使效率降低；3.超級電容價格高，大功率應用時存在可靠性與成本的矛盾；4.電路啟動時間長；5.突發的負載電流沖擊會導致電壓下跌；6?.系統構成部件太多，不易用來改造已有設備。?

發明內容

為解決以上技術上的不足，本實用新型提供了一種成本低、可靠性高，能夠自動排除故障并支持新舊電池混用的電池組充放電自動管理裝置。?

本實用新型是通過以下措施實現的?

本實用新型的一種電池組充放電自動管理裝置，電池組由若干單體電池串聯而成，所述電池組中備份有至少一個單體電池，包括備份的單體電池在內的每個單體電池均單獨連接有一個分控制器，所有的分控制器信號連接；

所述分控制器包括微處理器Ⅰ，所述微處理器Ⅰ連接有存儲器、通訊模塊、充電模塊、電壓檢測模塊、溫度傳感器、充放電容量檢測模塊和電池投切裝置，所述電池投切裝置用于通過電路投切將備份的單體電池與正在使用中的電壓低于設定值的單體電池進行相互替換。

上述所有的分控制器共同連接有一個總控制器，所述總控制器包括微處理器Ⅱ，所述微處理器Ⅱ連接有通訊模塊、顯示器和鍵盤。?

上述電池投切裝置包括投切電路，所述投切電路包括一個公共端，所述公共端連接有兩個相并聯的支路，一個支路串聯開關K1后接單體電池的正極，另一個支路串聯開關K2后接單體電池的負極，單體電池通過前后相鄰的兩個單體電池的的正極和公共端相連的方式依次串聯，首位單體電池的公共端接負載負極，末位單體電池的正極接負載正極，所述開關K1和開關K2連接有用于驅動其開閉的開關驅動器，所述開關驅動器連接微處理器Ⅰ；使用中的單體電池上的投切電路中開關K2閉合，開關K1斷開；備用的單體電池上的投切電路中開關K1閉合，開關K2斷開。?

上述分控制器的微處理器Ⅰ還連接有異常保護模塊、并聯均流模塊、LED電池狀態指示燈、程序升級接口和溫度調節控制模塊。?

上述總控制器的微處理器Ⅱ還連接有聲光報警模塊和程序升級接口。?

本實用新型的有益效果是：?