[发明专利]一种用于电池单体的保护控制装置

说明书

一种用于电池单体的保护控制装置，使用目前公知的电气元件和控制电路，组成控制器，采用对电池单体进行独立保护控制的方式，直接安装在电池单体的电极上，和电池单体组成一体，通过设定的电压、温度范围，控制电池单体，使电池单体在设定的电压、温度范围内正常和电池组串联，超出设定的电压、温度范围，本发明的控制装置使电池单体断开串联电池组、并使串联电池组在该电池单体处跨接，克服了以往充电电池均衡保护的缺陷，解决了目前充电电池存在的容量一致性较差的问题，克服了串联电池组的容量由最低容量电池单体决定的问题，由该发明保护控制的电池单体，可以方便地组成任何电压范围的串联电池组，具有结构简单、使用方便和安全性高的优点，可广泛用于电动交通工具、储能、供电等领域，可以产生可观的经济效益，具有极好的推广前景。

技术领域

本发明涉及一种充电电池的保护控制装置，尤其涉及一种用于电池单体的保护控制装置。

背景技术

目前广泛使用的充电电池，串联组成电池组后，均存在电池单体或并联电池模块容量和电压差异的问题，即使使用了复杂的均衡器进行充电保护，效果也并不理想，需要对电池单体或并联电池模块进行严格的分容检测，才能组成串联电池组，而其中最小容量的电池单体或并联电池模块，决定了整个串联电池组的容量，即最小容量的电池单体或并联电池模块放电终止后，电池组就不能继续供电，容量较大的电池单体或并联电池模块的容量就不能被充分利用，此外，在充电状态下，对于大容量的电池组，电池单体或并联电池模块如果存在较大容量差异的情况，均衡充电的时间可能会很长。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺陷，提供了一种用于电池单体的保护控制装置，采用对电池单体进行独立保护控制的方式，能够明显、可靠地起到对充电电池单体或并联电池模块的充电、放电的保护作用，使串联电池组的容量，不再受限于最小容量的电池单体或并联电池模块。所述的并联电池模块，就是由多个较小容量的电池单体并联组成较大容量的并联电池组，以下统称为电池单体。

本发明的技术方案是：一种用于电池单体的保护控制装置，使用目前公知的电气元件和控制电路，组成控制器，直接安装在电池单体的电极上，和电池单体组成一体，通过设定的电压范围，控制电池单体，使电池单体在设定的电压范围内正常和电池组串联，超出设定的电压范围，本发明的控制装置使电池单体断开串联电池组、并使串联电池组在该电池单体处跨接，在超出设定的电压范围的电池单体退出电池组后，串联电池组仍然能继续供电。同样的，也可以通过设定的温度范围，对上述电池单体进行相应的控制保护。

所述的控制器，由目前公知的电气元件和控制电路组成，包含继电器、电压传感器、温度传感器、充电传感器和指示器等，通过公知的控制电路，实现对电池单体的保护控制。所述的控制器，可以焊接、插接、压接或螺栓连接在电池单体上。

所述的继电器，具有双路切换功能，用于控制电池单体的分断、接通和串联电池组的跨接，可使用目前公知的相应继电器，具有机械、电子等方式。

所述的电压传感器，用于检测电池单体的电压，使控制器在设定的电压范围内控制电池单体，例如，我们可对磷酸铁锂单体电池，控制的正常电压范围为2.50V至3.65V，在充电状态下，使用恒流充电器对电池组进行充电，当某个电池单体电压达到3.65V时，控制器就断开上述电池单体，并在上述电池单体处跨接接通串联电池组，使其余的电池单体继续充电，直至使用电池单体都充电至3.65V止。在放电状态下，当某个电池单体电压降到2.50V时，控制器就断开上述电池单体，并在上述电池单体处跨接接通串联电池组，使其余的电池单体继续放电，直到若干个电池单体电压降到2.50V后，当串联电池组总电压低于最低的工作要求时，通过用电设备的低压保护功能断开整个串联电池组，目前公知的大部分直流用电设备都具备宽工作电压和低压保护功能。上述电池单体剩余的容量，可以继续为控制器提供电能。