[實(shí)用新型]一種動(dòng)力鈦酸鋰電池管理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320535312.3
• 申請(qǐng)日: 2013-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203491740U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁文華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 袁文華
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02H7/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電池管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有保護(hù)功能和監(jiān)控功能的動(dòng)力鈦酸鋰電池管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

作為鋰離子電池負(fù)極材料-鈦酸鋰，可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池，此外它還可以用作正極，與金屬鋰或鋰合金負(fù)極組成1.5V的鋰二次電池。由于鈦酸鋰的高安全性、高穩(wěn)定性、長(zhǎng)壽命和綠色環(huán)保的特點(diǎn)。可以預(yù)見(jiàn)：鈦酸鋰材料一定會(huì)成為新一代鋰離子電池的負(fù)極材料而被廣泛應(yīng)用在新能源汽車、觀光車、電動(dòng)自行車摩托車和要求高安全性、高穩(wěn)定性和長(zhǎng)周期儲(chǔ)能等電池的應(yīng)用領(lǐng)域。

實(shí)際應(yīng)用中，鈦酸鋰電池組必須配備專用電池管理系統(tǒng)，以確保鈦酸鋰電池安全及使用壽命，電池管理系統(tǒng)(Battery?Management?System，簡(jiǎn)稱BMS)的功能可分為兩類：保護(hù)功能和監(jiān)控功能。可靠的BMS能夠使電池始終保持在最佳工作狀態(tài)下，最大限度延長(zhǎng)電池的壽命。傳統(tǒng)的鈦酸鋰電池管理系統(tǒng)缺乏過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)以及高低溫保護(hù)和平衡等功能，不能確保電池使用安全，使用壽命低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)目前的電池管理系統(tǒng)缺乏過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)以及高低溫保護(hù)和平衡等功能，不能確保電池使用安全，使用壽命低的問(wèn)題，提出一種動(dòng)力鈦酸鋰電池管理系統(tǒng)。

一種動(dòng)力鈦酸鋰電池管理系統(tǒng)，充電機(jī)1與主控單元2連接，主控單元2通過(guò)CAN總線3(控制器局域網(wǎng)絡(luò))與采集單元4，均衡單元5和顯示單元6相連接。

所述主控單元2包括過(guò)充電保護(hù)模塊，過(guò)放電保護(hù)模塊，過(guò)流保護(hù)模塊，溫度保護(hù)模塊，平衡功能模塊。

所述采集單元4的個(gè)數(shù)為2-400個(gè)。

所述均衡單元5的個(gè)數(shù)為2-400個(gè)。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)以及過(guò)電流保護(hù)模塊，確保鈦酸鋰電池使用安全，高低溫保護(hù)和平衡等功能，能使鈦酸鋰電池的使用壽命延長(zhǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型動(dòng)力鈦酸鋰電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-充電機(jī)、2-主控單元、3-CAN總線、4-采集單元、5-均衡單元、6-顯示單元。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種動(dòng)力鈦酸鋰電池管理系統(tǒng)，充電機(jī)1與主控單元2連接，主控單元2通過(guò)CAN總線3(控制器局域網(wǎng)絡(luò))與采集單元4，均衡單元5和顯示單元6相連接。所述主控單元2包括過(guò)充電保護(hù)模塊，過(guò)放電保護(hù)模塊，過(guò)流保護(hù)模塊，溫度保護(hù)模塊，平衡功能模塊。所述采集單元4的個(gè)數(shù)為2個(gè)。所述均衡單元5的個(gè)數(shù)為2個(gè)。

各功能模塊的作用如下所述：

(1)過(guò)充電保護(hù)模塊

鋰電池充電過(guò)程中，電芯電壓超過(guò)上限電壓(2.75V)時(shí)，過(guò)量的鋰離子將從電池正極脫出，引起正極晶格結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致電芯容量急劇變小。當(dāng)電芯電壓過(guò)高時(shí)，鋰離子會(huì)沿著負(fù)極表面生長(zhǎng)出樹(shù)枝狀結(jié)晶，進(jìn)而造成正負(fù)極短路發(fā)生爆炸。所以鋰電池使用中，過(guò)充電是被嚴(yán)格禁止的。BMS會(huì)監(jiān)控系統(tǒng)中每節(jié)電芯電壓，當(dāng)電芯電壓超過(guò)充電限制電壓(2.75V)時(shí)，BMS會(huì)關(guān)斷充電回路從而保護(hù)電池組。內(nèi)部集成芯片過(guò)充電保護(hù)閾值電壓的精度典型值為：±25mV。

(2)過(guò)放電保護(hù)模塊

鋰電池放電過(guò)程中，電芯電壓低于下限電壓時(shí)，電芯負(fù)極的金屬集流體將被溶解，會(huì)大大縮短電芯的使用壽命，且給電芯造成的損害往往是不可逆的。在極限情況下，給過(guò)度放電的電芯充電時(shí)，金屬集流體會(huì)在負(fù)極附近沉積，當(dāng)沉積達(dá)到電芯正極時(shí)將造成電芯內(nèi)部短路或者漏液。BMS進(jìn)行過(guò)放電保護(hù)的動(dòng)作類似于過(guò)充電保護(hù)，但很多BMS在電芯過(guò)放電保護(hù)后，為了防止鋰電池進(jìn)一步過(guò)度放電，均會(huì)進(jìn)入自身功耗降低模式。常見(jiàn)的過(guò)放電保護(hù)閾值精度為：±50mV。

(3)過(guò)流保護(hù)模塊