[發明專利]一種鋰離子電池充電保存裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 201711470044.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108039757A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 王繼新;史香云;韓云武;王偉;張爽
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/48;H01M10/615
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉程程

1.一種鋰離子電池充電保存裝置，其特征在于：

由電路保護模塊(1)、整流濾波模塊(2)、變壓模塊(3)、輸出電路模塊(4)、開關模塊(5)、接口模塊(6)、電池存放模塊(7)、加熱模塊(8)、傳感器模塊(9)以及控制器模塊(10)組成；

所述電路保護模塊(1)、整流濾波模塊(2)、變壓模塊(3)、輸出電路模塊(4)、開關模塊(5)和接口模塊(6)依次電連接，所述接口模塊(6)中的充電連接端口分別與所對應的電池存放模塊(7)中的存放單元電連接；所述電池存放模塊(7)中用于安裝存放鋰離子電池的每一個存放單元均分別與傳感器模塊(9)中的溫度傳感器(9.1)和電量監測計(9.2)的檢測端口信號連接，以檢測每一組存放單元中的鋰離子電池的狀態；所述傳感器模塊(9)中的電流電壓傳感器(9.3)的檢測端口分別與整流濾波模塊(2)、變壓模塊(3)和輸出電路模塊(4)信號連接，以檢測整流濾波模塊(2)、變壓模塊(3)和輸出電路模塊(4)中的電流電壓狀態，保證整個電路處于安全工作狀態；

所述傳感器模塊(9)的檢測信號輸出端口與控制模塊(10)的信號接收端口信號連接；所述控制模塊(10)的一個控制信號輸出端口與開關模塊(5)信號連接，以控制開關模塊(5)的閉合或斷開；所述控制模塊(10)的另一個控制信號輸出端口與加熱模塊(8)信號連接，以控制加熱模塊(8)的工作狀態。

2.如權利要求1所述一種鋰離子電池充電保存裝置，其特征在于：

所述電路保護模塊(1)由熱敏電阻和保險絲組成；

所述整流濾波模塊(2)由整流電路和濾波電路組成；

所述變壓模塊(3)由變壓器和MOS管組成；

所述輸出電路模塊(4)由電容和光電隔離器組成；

所述開關模塊(5)由繼電器和定時開關組成；

所述電池存放模塊(7)由包括第一存放單元(7.1)和第二存放單元(7.2)在內的多個存放單元并聯設置組成；

所述接口模塊(6)由多個充電連接端口并聯組成，且接口模塊(6)中的充電連接端口與電池存放模塊(7)中的存放單元一一對應；

所述加熱模塊(8)由加熱電阻絲構成；

所述控制模塊(10)由單片機和輔助電路組成。

3.一種鋰離子電池充電保存控制方法，其特征在于：

所述控制方法采用如權利要求1所述的鋰離子電池充電保存裝置，其中，控制模塊(10)將根據傳感器模塊(9)檢測到的電流和電壓信號判斷當前電路符合安全充電要求后，選擇工作模式；

所述工作模式包括充電模式和維護模式；

所述充電模式中，控制模塊(10)首先根據傳感器模塊(9)檢測到的溫度信息判斷是否需要對電池進行加熱，當電池溫度達到預設標準后，開關模塊(5)中的充電開關開啟，控制模塊(10)根據傳感器模塊(9)檢測到的電池電壓值與預設的電壓閾值進行對比判斷，進而選擇不同的充電模式對電池進行充電，直至電池的電荷狀態達到預設標準值，充電模式結束；

所述維護模式是指為防止處于非工作狀態下的電池過度放電而對其進行充電保護的工作過程，其中，控制模塊(10)首先根據傳感器模塊(9)檢測到的電池的電荷狀態與預設的電池電荷狀態下限值進行比較，判斷是否需要對電池進行充電保護，在對電池進行充電保護前，控制模塊(10)首先根據傳感器模塊(9)檢測到的溫度信息判斷是否需要對電池進行加熱，當電池溫度達到預設標準后，開關模塊(5)中的充電開關開啟，控制模塊(10)根據傳感器模塊(9)檢測到的電荷狀態與預設的電池電荷狀態上限值進行比較，直至電池的電荷狀態達到預設的電池電荷狀態上限值，維護模式結束。

4.如權利要求3所述一種鋰離子電池充電保存控制方法，其特征在于：

選擇工作模式的過程具體如下：

將鋰離子電池接入充電保存裝置后，根據用戶選擇進入對應的工作模式，如果用戶沒有選擇相應的工作模式，則根據傳感器模塊(9)所檢測到的鋰離子電池的電池狀態選擇工作模式，當鋰離子電池的電荷狀態SOC值小于1時，進入充電模式；當電量監測計(9.2)檢測到的鋰離子電池的電荷狀態SOC值等于1時，進入維護模式。