[实用新型]并联型锂离子电池组的充放电控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锂离子电池充放电控制系统，尤其是涉及一种并联型锂离子电池组的充放电控制系统。

背景技术

近几年来，便携式电子产品的迅猛发展促进了电池技术的更新换代。其中锂离子电池（简称锂电池）以高能量密度、高电池电压、高循环次数、低自放电率等特性，脱颖而出，迅速成为市场的主流。

常温锂电池是各类二次电池中多项性能指标最好的一种电池。在通常容量下，它具有两倍于氢镍电池的能量密度，单体电动势达到3.6V，并且随着生产技术的发展，还有进一步优化的趋势。据统计，在笔记本电脑和移动电话领域，锂离子电池的市场占有率分别为80%和60%。根据日本矢野经济研究所的预测，锂离子电池正以53.33%的年增长率快速取代传统的镍铬和镍氢电池市场。

由于单体锂电池的电压不超过4.2V，因此，通常将多个锂电池芯或多个单体锂电池串联连接，以获得24V、36V不同等级的电压。虽然将多个锂电池串接形成的锂电池组是最直接、最容易实现各种需要电压的技术方案，但是，这种串联型锂电池组存在如下技术缺陷：串联型锂电池组对各个锂电池的性能一致性要求较高，且锂电池组的容量按照其中最小的容量的单体锂电池计算，因此，串联型锂电池组对容量大的锂电池是一种浪费，且如果其中一节锂电池出现问题，将对整个锂电池组的工作造成致命的危害。

实用新型内容

为解决目前串联式锂电池组存在的缺陷，本实用新型提出一种并联型锂电池组的充放电控制系统，对锂电池组中并联连接的每个锂电池的充放电都进行单独控制。

本实用新型采用如下技术方案实现：一种并联型锂电池组的充放电控制系统，其包括：多个锂电池并联构成的锂电池组；用于监测锂电池组中各个锂电池的状态，控制每一个锂电池进行充电放电的控制器；用于分别根据控制器输出的放电控制信号、充电控制信号单独控制每一个锂电池放电、充电的放电控制电路和充电控制电路；其中，放电控制电路和充电控制电路均连接在控制器的控制端口与锂电池组的正极之间。

其中，所述系统还包括：在控制器的监测端口与锂电池组之间分别连接用于监测锂电池组温度的温度检测电路、用于检测各个锂电池电流的电流检测电路、用于检测各个锂电池电压的电压检测电路。

在一个优选实施例中，所述并联型锂电池组的充放电控制系统还包括：分别连接控制器的显示模块、报警模块和扩充接口。

其中，所述放电控制电路包括：DC-DC升压电路；分别连接在锂电池组中各个锂电池的正极与DC-DC升压电路之间且单独受控制器控制导通或截止的多个开关元件Q11、开关元件Q12、…、开关元件Q1n，且开关元件Q11、开关元件Q12、…、开关元件Q1n的控制端分别连接控制器的其中一个控制端口。

其中，开关元件Q11、开关元件Q12、…、开关元件Q1n均为MOS晶体管，其栅极分别连接控制器的其中一个控制端口、漏极分别连接各个锂电池的正极、源极均连接DC-DC升压电路。

其中，所述充电控制电路包括：整流电路；分别连接在各个锂电池的正极与整流电路的输出端之间且单独受控制器控制导通或截止的多个开关元件Q21、开关元件Q22、…、开关元件Q2n，且开关元件Q21、开关元件Q22、…、开关元件Q2n的控制端分别连接控制器的其中一个控制端口。

其中，开关元件Q11、开关元件Q12、…、开关元件Q1n均为MOS晶体管，其栅极分别连接控制器的其中一个控制端口、源极分别连接各个锂电池的正极、漏极均连接整流电路的输出端。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型使用单体多节锂电池的并联方式，使用开关电源的DC-DC变换技术，对多只并联的锂电池根据每节锂电池的剩余容量分配其输出电流，不仅可使整个锂电池组中锂电池的放电时间同步，而且确保系统不因为某一节锂电池出现问题而导致系统故障，甚至损害锂电池组，从而提高了系统的稳定裕度。且采用单片机作为系统管理核心，不仅减小了硬件设计的复杂度，而且可实现较复杂的系统功能，实现灵活方便且实现成本较低。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图；

图2是图1中锂电池组与放电控制电路的连接示意图；

图3是图1中锂电池组与充电控制电路的连接示意图；

图4是锂电池的充电过程示意图；

图5是单体锂电池充电过程中充电电流与锂电池电压之间对应关系的示意图。

具体实施方式