CN104993550A - 一种电源串联蓄电池组充电管理***及充电控制方法 - Google Patents

一种电源串联蓄电池组充电管理***及充电控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电源串联蓄电池组充电管理***及充电控制方法，包括串联总线、单体蓄电池、单体蓄电池切除开关、单体蓄电池投入开关、单体蓄电池检测点、可调压直流电源和计算机，与现有技术相比，本发明采用监测蓄电池组单体蓄电池的电压，完全杜绝了充电电压过高和过低，同时解决了目前对串联蓄电池组充电时各单体蓄电池的容量不一致的问题，最大限度的发挥电池的效用，延长电池的使用寿命，增加***的安全性，具有推广应用的价值。

Description

一种电源串联蓄电池组充电管理***及充电控制方法
技术领域
本发明涉及一种蓄电池充电管理***，尤其涉及一种电源串联蓄电池组充电管理***及充电控制方法。
背景技术
由于蓄电池单体往往容量较低，不能够满足大容量***的要求，由此需要将蓄电池单体并联或者串联起来形成蓄电池组，以提高供电电压和存储容量，如在电动汽车中，为了提高蓄电池组的端电压，常常将数十个甚至上百个蓄电池串联起来。
蓄电池的单体由于制作工艺等原因，不同单体之间的电解液密度、电极等效电阻等存在着差异，这些差异会导致即便串联电池组每个单体充放电电流相同，也会使每个单体的容量产生不同，进而影响整个电池组的工作。特别是单体蓄电池的个体差异，在长时间使用后会导致单体的容量各不相同，使容量低的单体电池更容易过充电和放电，从而使电池板硫化加剧，容量差距更进一步拉大的恶性循环，对整个蓄电池组的寿命产生严重的影响。如果保护容量低的单体蓄电池，则其他单体蓄电池则会充电不足。
串联电池组在充电过程中，一个重要问题就是要选择适当的充电电压，若充电电压选得过高，不但充电初期充电电流过大，而且会发生过充电现象，以致于造成极板弯曲、活性物质大量脱落，蓄电池温升过高等危害。若充电电压选得过低，不仅会使充电速度减慢，而且会过早地停止充电，造成蓄电池充电不足，导致容量降低、寿命缩短。蓄电池组使用后，由于组成蓄电池组的各单体蓄电池的容量不同，导致电压存在着差异，所以无论充电电压怎么选择，对于整个蓄电池组中的单体蓄电池，总是会形成过充或充电不足的问题，所以传统的充电方式不仅会影响充电效率，也会缩短蓄电池的使用寿命。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种电源串联蓄电池组充电管理***及充电控制方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明电源串联蓄电池组充电管理***，包括串联总线、单体蓄电池、单体蓄电池切除开关、单体蓄电池投入开关、单体蓄电池检测点、可调压直流电源和计算机，所述单体蓄电池、所述单体蓄电池切除开关、所述单体蓄电池投入开关和所述单体蓄电池检测点均为多个，多个所述单体蓄电池切除开关均串联连接于所述串联总线上，所述串联总线的两端与所述可调压直流电源的两端连接，每个所述单体蓄电池检测点分别设置于每个所述单体蓄电池的两端，每个所述单体蓄电池均对应并联连接一个所述单体蓄电池切除开关，每个所述单体蓄电池投入开关分别串联连接于所述单体蓄电池与所述串联总线之间，所述计算机分别与各个所述单体蓄电池切除开关、单体蓄电池投入开关和单体蓄电池检测点连接。
作为一种改进，所述计算机上还连接有电流表和电压表，所述电压表同时并联于所述计算机和所述可调压直流电源的两端。
具体地，所述单体蓄电池切除开关和所述单体蓄电池投入开关均为继电器控制开关。
本发明电源串联蓄电池组充电管理***的充电控制方法，包括以下步骤：
(1)计算机按照单体蓄电池的序号设置各单体蓄电池投入开关和各单体蓄电池切除开关的序号；
(2)开始充电时，先断开所有单体蓄电池切除开关，闭合所有单体蓄电池投入开关，根据串联总线电压和所需电流，由计算机设定一个初始电压开始充电；
(3)当监测到电池组中第一个任意单体蓄电池达到充满电压时所对应的单体蓄电池投入开关自动断开，与此同时，所对应的单体蓄电池切除开关则自动闭合，该单体蓄电池从总线上被切除，计算机调整充电电压后继续给其它单体蓄电池充电；
(4)第二个任意单体蓄电池达到充满电压时重复步骤(2)和步骤(3)，以此类推直到最后一个单体蓄电池充满充电结束。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种电源串联蓄电池组充电管理***及充电控制方法，与现有技术相比，本发明采用监测蓄电池组单体蓄电池的电压，完全杜绝了充电电压过高和过低，同时解决了目前对串联蓄电池组充电时各单体蓄电池的容量不一致的问题，最大限度的发挥电池的效用，延长电池的使用寿命，增加***的安全性，具有推广应用的价值。
附图说明
图1是本发明的电路结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示：本发明电源串联蓄电池组充电管理***，包括串联总线L、单体蓄电池1，2，......n、单体蓄电池切除开关k1....kn、单体蓄电池投入开关j1.....jn、单体蓄电池检测点u1....un、可调压直流电源和计算机PC，所述单体蓄电池n、所述单体蓄电池切除开关kn、所述单体蓄电池投入开关jn和所述单体蓄电池检测点un均为多个，多个所述单体蓄电池切除开关kn均串联连接于所述串联总线L上，所述串联总线L的两端与所述可调压直流电源的两端连接，每个所述单体蓄电池检测点un分别设置于每个所述单体蓄电池n的两端，每个所述单体蓄电池n均对应并联连接一个所述单体蓄电池切除开关kn，每个所述单体蓄电池投入开关jn分别串联连接于所述单体蓄电池n与所述串联总线L之间，所述计算机PC分别与各个所述单体蓄电池切除开关kn、单体蓄电池投入开关jn和单体蓄电池检测点un连接。
作为一种改进，所述计算机PC上还连接有电流表I和电压表V，所述电压表V同时并联于所述计算机PC和所述可调压直流电源的两端。
具体地，所述单体蓄电池切除开关kn和所述单体蓄电池投入开关jn均为继电器控制开关。
本发明电源串联蓄电池组充电管理***的充电控制方法，包括以下步骤：
(1)计算机PC按照单体蓄电池n的序号设置各单体蓄电池投入开关jn和各单体蓄电池切除开关kn的序号；
(2)开始充电时，先断开所有单体蓄电池切除开关kn，闭合所有单体蓄电池投入开关jn，根据串联总线L电压和所需电流，由计算机PC设定一个初始电压开始充电；
(3)当监测到电池组中第一个任意单体蓄电池n达到充满电压时所对应的单体蓄电池投入开关jn自动断开，与此同时，所对应的单体蓄电池切除开关kn则自动闭合，该单体蓄电池n从总线上被切除，计算机PC调整充电电压后继续给其它单体蓄电池n充电；
(4)第二个任意单体蓄电池n达到充满电压时重复步骤(2)和步骤(3)，以此类推直到最后一个单体蓄电池n充满充电结束。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种电源串联蓄电池组充电管理***，其特征在于：包括串联总线、单体蓄电池、单体蓄电池切除开关、单体蓄电池投入开关、单体蓄电池检测点、可调压直流电源和计算机，所述单体蓄电池、所述单体蓄电池切除开关、所述单体蓄电池投入开关和所述单体蓄电池检测点均为多个，多个所述单体蓄电池切除开关均串联连接于所述串联总线上，所述串联总线的两端与所述可调压直流电源的两端连接，每个所述单体蓄电池检测点分别设置于每个所述单体蓄电池的两端，每个所述单体蓄电池均对应并联连接一个所述单体蓄电池切除开关，每个所述单体蓄电池投入开关分别串联连接于所述单体蓄电池与所述串联总线之间，所述计算机分别与各个所述单体蓄电池切除开关、单体蓄电池投入开关和单体蓄电池检测点连接。
2.根据权利要求1所述的电源串联蓄电池组充电管理***，其特征在于：所述计算机上还连接有电流表和电压表，所述电压表同时并联于所述计算机和所述可调压直流电源的两端。
3.根据权利要求1所述的电源串联蓄电池组充电管理***，其特征在于：所述单体蓄电池切除开关和所述单体蓄电池投入开关均为继电器控制开关。
4.一种电源串联蓄电池组充电管理***的充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)计算机按照单体蓄电池的序号设置各单体蓄电池投入开关和各单体蓄电池切除开关的序号；
(2)开始充电时，先断开所有单体蓄电池切除开关，闭合所有单体蓄电池投入开关，根据串联总线电压和所需电流，由计算机设定一个初始电压开始充电；
(3)当监测到电池组中第一个任意单体蓄电池达到充满电压时所对应的单体蓄电池投入开关自动断开，与此同时，所对应的单体蓄电池切除开关则自动闭合，该单体蓄电池从总线上被切除，计算机调整充电电压后继续给其它单体蓄电池充电；
(4)第二个任意单体蓄电池达到充满电压时重复步骤(2)和步骤(3)，以此类推直到最后一个单体蓄电池充满充电结束。
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CN105552990A (zh) * 2015-12-15 2016-05-04 中国北方车辆研究所 一种锂离子蓄电池组串联式智能均衡充电***及充电方法
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