CN109541472A - 锂电池循环充放电再利用*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池循环充放电再利用***，包括触摸屏、主机、***直流电源、远程控制继电器、电压电流传感器、发热电阻、稳压模块、整流电路模块和电芯充放电板，触摸屏电性连接主机，主机分别电性连接远程控制继电器和电压电流传感器，且远程控制继电器通过电压电流传感器与电芯充放电板电性连接，远程控制继电器分别电性连接发热电阻和稳压模块，远程控制继电器通过稳压模块与整流电路模块电性连接，整流电路模块与***直流电源电性连接，本发明结构设计合理，在本着以快速、安全、节能的目的，解决了锂电池芯的大规模检测中检测周期长，检测过程需要保证安全，不环保节能的缺点。

Description

锂电池循环充放电再利用***

技术领域

本发明涉及锂电池检测技术领域，尤其涉及一种锂电池循环充放电再利用***。

背景技术

目前国内大部分的充放电检测***都是以电阻发热放电来完成放电检测，而一些专利技术提出的再利用技术仅仅只是一些没有经过实际使用的空想，而本公司经过大规模的锂电池检测和应用。对锂电池充放电在检测过程中的问题进行了深入研究。

由于锂电池电芯在放电的同时，电压也在下降，因此不能根据这种特性来进行再利用的设计都没有实际意义。为此，我们提出了一种锂电池循环充放电再利用***。

发明内容

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种锂电池循环充放电再利用***，包括触摸屏、主机、***直流电源、远程控制继电器、电压电流传感器、发热电阻、稳压模块、整流电路模块和电芯充放电板，所述触摸屏电性连接主机，所述主机分别电性连接远程控制继电器和电压电流传感器，且远程控制继电器通过电压电流传感器与电芯充放电板电性连接，所述远程控制继电器分别电性连接发热电阻和稳压模块，所述远程控制继电器通过稳压模块与整流电路模块电性连接，所述整流电路模块与***直流电源电性连接。

优选地，上述锂电池循环充放电再利用***中，所述主机包括视频输出电路、触摸信号输入电路、总控芯片、数据存储器、***数据存储器、传感器接口、主机数据电路、主机电源电路、控制数据输出接口、网络接口、数据接口和主机电源，所述视频输出电路分别电性连接触摸信号输入电路、总控芯片和主机电源，且触摸信号输入电路与总控芯片电性连接，所述总控芯片分别通过视频输出电路和触摸信号输入电路与触摸屏电性连接，所述总控芯片分别电性连接数据存储器、***数据存储器、传感器接口、主机数据电路、主机电源电路、控制数据输出接口、网络接口、数据接口和主机电源，所述数据存储器分别电性连接***数据存储器、传感器接口、主机电源电路、控制数据输出接口和主机电源，所述***数据存储器分别电性连接传感器接口、主机电源电路、控制数据输出接口和主机电源，所述传感器接口与电压电流传感器电性连接，所述控制数据输出接口与远程控制继电器电性连接。

优选地，上述锂电池循环充放电再利用***中，所述整流电路模块与***直流电源之间通过二极管电性连接。

优选地，上述锂电池循环充放电再利用***中，所述远程控制继电器包括两组充电电路、两组放电电路和两组最终放电电路，所述放电电路与稳压模块电性连接，所述最终放电电路与发热电阻电性连接，所述远程控制继电器与控制数据输出接口电性连接。

优选地，上述锂电池循环充放电再利用***中，所述整流电路模块包括电容器组、二极管、电流控制器、常闭开关、第一次接通电路和正常控制电路，所述二极管通过第一次接通电路与常闭开关电性连接，所述常闭开关通过导线与二极管电性连接，所述二极管分别电性连接电流控制器和电容器组，且电流控制器分别与电容器组和二极管电性连接，所述电流控制器通过正常控制电路与第一次接通电路电性连接。

优选地，上述锂电池循环充放电再利用***中，所述电芯充放电板包括卡槽、序号和电芯，且电芯位于卡槽的内腔，所述序号位于卡槽的上方，且序号与卡槽一一对应。

本发明的有益效果是：

本发明结构设计合理，通过计算机***化统筹所有锂电池芯，可以将所有锂电池的充放电状态进行记录和控制，同时通过控制器和放大电路，对所有锂电池的充放电电压电流进行控制，保证了大规模检测时的数据稳定性和真实性，而电能的循环再利用可以使得整个检测***的能源利用率达到很高的程度，比现有技术更节能，而只使用发热电阻在电芯电量最低阶段入电，则可以使得检测过程排热量非常少，从而更环保。

创新性的使用升压器，使电池放电流可以被很高效的再利用。

创新性的使用整流电路模块和在模块内加装两个***直流电源的电路，不仅可以控制充放电电流的稳定，也能使放电电流的利用率达到最高。

创新性的使用控制电路对电池余电进行精准释放，使得电池完全充放电的参数取样更精确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的主机结构示意图；

图3为本发明的充放电电路总图；

图4为本发明的继电器电路图；

图5为本发明的整流电路模块电路图；

图6为本发明的电芯充放电板示意图；

图7为本发明的***控制原理原理框图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-触摸屏、2-主机、201-视频输出电路、202-触摸信号输入电路、203-总控芯片、204-数据存储器、205-***数据存储器、206-传感器接口、207-主机数据电路、208-主机电源电路、209-控制数据输出接口、2010-网络接口、2011-数据接口、2012-主机电源、3-***直流电源、4-远程控制继电器、401-充电电路、402-放电电路、403-最终放电电路、5-电压电流传感器、6-发热电阻、7-稳压模块、8-整流电路模块、801-电容器组、802-三极管、803-二极管、804-电流控制器、805-常闭开关、806-第一次接通电路、807-正常控制电路、9-电芯充放电板、901-卡槽、902-序号、903-电芯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7所示，本实施例为一种锂电池循环充放电再利用***，包括触摸屏1、主机2、***直流电源3、远程控制继电器4、电压电流传感器5、发热电阻6、稳压模块7、整流电路模块8和电芯充放电板9，触摸屏1电性连接主机2，主机2包括视频输出电路201、触摸信号输入电路202、总控芯片203、数据存储器204、***数据存储器205、传感器接口206、主机数据电路207、主机电源电路208、控制数据输出接口209、网络接口2010、数据接口2011和主机电源2012，视频输出电路201分别电性连接触摸信号输入电路202、总控芯片203和主机电源2012，且触摸信号输入电路202与总控芯片203电性连接，总控芯片203分别通过视频输出电路201和触摸信号输入电路202与触摸屏1电性连接，总控芯片203分别电性连接数据存储器204、***数据存储器205、传感器接口206、主机数据电路207、主机电源电路208、控制数据输出接口209、网络接口2010、数据接口2011和主机电源2012，数据存储器204分别电性连接***数据存储器205、传感器接口206、主机电源电路207、控制数据输出接口209和主机电源2012，***数据存储器205分别电性连接传感器接口206、主机电源电路207、控制数据输出接口209和主机电源2012，传感器接口206与电压电流传感器5电性连接，控制数据输出接口209与远程控制继电器4电性连接，远程控制继电器4包括两组充电电路401、两组放电电路402和两组最终放电电路403，放电电路401与稳压模块7电性连接，最终放电电路403与发热电阻6电性连接，远程控制继电器4与控制数据输出接口209电性连接，主机2分别电性连接远程控制继电器4和电压电流传感器5，且远程控制继电器4通过电压电流传感器5与电芯充放电板9电性连接，远程控制继电器4分别电性连接发热电阻6和稳压模块7，远程控制继电器4通过稳压模块6与整流电路模块8电性连接，整流电路模块8与***直流电源3之间通过二极管803电性连接，整流电路模块8与***直流电源3电性连接，整流电路模块8包括电容器组801、二极管802、电流控制器804、常闭开关805、第一次接通电路806和正常控制电路807，二极管802通过第一次接通电路806与常闭开关805电性连接，常闭开关805通过导线与二极管802电性连接，二极管802分别电性连接电流控制器804和电容器组801，且电流控制器804分别与电容器组801和二极管802电性连接，电流控制器804通过正常控制电路807与第一次接通电路806电性连接，电芯充放电板9包括卡槽901、序号902和电芯903，且电芯903位于卡槽901的内腔，序号902位于卡槽901的上方，且序号902与卡槽901一一对应。

1触摸屏---显示整个充放电***状态，和控制主机功能。

2主机---选用一般工业控制电脑主机，是可订制产品。

201视频输出电路---向触摸屏传输图像。

202触摸信号输入电路---向主机传输触摸控制信号。

203总控芯片---***控制芯片，处理所有流程。

204数据存储器---用于存储电芯充放电参数的存储器。

205***数据存储器---用于存储***运行数据的存储器。

206传感器接口---用于接入传感器，接收传感器信号。

207主机数据电路---主机内部传输数据的电路。

208主机电源电路---主机内部各个器件供电。

209控制数据输出接口---主机用于向远程控制继电器发出控制指令的输出端口。

2010网络接口---用于网络上传检测数据。

2011数据接口---用于本机直接接入数据线拷贝数据。

2012主机电源---独立的供电电源。

3***直流电源---充放电***的供电电源。

4远程控制继电器---现有技术和产品，通过远程控制信号，来选择性的通断每个电路，聚有密集性电路组合优势，减少电路复杂性。

5电压电流传感器---对电流和电压进行监测并将数据进行上传。

6发热电阻---用于电芯的最后的电流放电。

7稳压模块---用于将电芯的低电压电流变成恒压的充电电压。

8整流电路模块---将所有电流进行汇总后变成稳定充电电压电流。

801电容器组---用于稳定的提供电流，防止电路上和电流波动。

802三极管---用于调整电流流量。

803二极管---用于防止电流回流。

804电流控制器---用于调节电流，从而控制3***直流电源的电流输入。

805常闭开关---用于控制3***直流电源的806第一次接通电路。

806第一次接通电路----当整个***第一次通电时所需要的通路，当***内部有电流时，这个通路就会被断开同时从807正常控制电路供电。

9电芯充放电板---用于安装电芯。

901卡槽---卡放电芯。

902序号---指示所有电芯在***内的序号，防止误取误放。

903电芯----锂电池芯体。

本发明的工作原理，通过大规模的电芯同时检测，通过对电芯电压电流的监测，再根据***参数，自动分配充放电的电路，以及稳压电路、整流电路的自动电流补偿，以达到电流再利用时的充放电电流稳定流动的目的，***直流电源3向整流电路模块8供电，整流电路模块8向远程控制继电器4供电，远程控制继电器4通过控制充电电路401连通并断开放电电路402、最终放电电路403向电芯903充电，通过断开充电电路401、最终放电电路403并连接402放电电路向稳压模块7供电，通过断开充电电路401、放电电路402并且连通最终放电电路403来使电芯903达到完全放电，如图7 所示，***通过电压电流传感器5采集的各个电芯电路的实时电压电流，来选择控制远程控制继电器4的各个电路的通断，从而得到高效、真实的检测数据。

本发明的一种具体应用：

公司现在需要检测一批锂电池电芯903，数量3百，检测完全充放电次数10次，电芯10次充电电量损失率不到0.1%-0.3%为优，0.3%-0.5%为合格，超过0.5%为不合格。

现检测员先取出100个电芯903到电芯充放电板9上依次放到卡槽901内，然后再对主机2通电打开***，再然后打开***直流电源3。

由于是首次充电，而远程控制继电器4的电路为常开断路，因此***直流电源3进入到整流电路模块8时走的是第一次接通电路806。常闭开关805由于没有从稳压模块7上流出的电流控制，因此电路是常闭连通的，当***直流电源3电流通过第一次接通电路806后就会向电容器组801充电，而由于二极管803的阻挡和远程控制继电器4内部断路，因此现在是不做功的，由于电芯903在出厂时都是充了一定电量的，因此在***上就已经可以显示所有的电芯903电压。

这时检测员开始设定充放电次序，以及充放电参数。以一张电芯充放电板9上有100个电芯903为例，选择50个充电，50个放电，由于电芯903的电量都不是全满，因此充电循环是可行的。

这时检测人员启动检测程序，***在实时通过电压电流传感器5监测电压电流数据的情况下通过控制数据输出接口209的数据线控制远程控制继电器4连通放电电路402，使50个电芯903向稳压模块7供电，由于电芯903在持续放电过程中会不断的降低电压，如图7所示，因此通过稳压模块7提供稳定的电压是必须的，而通过稳压模块7的电流在进入到整流电路模块8后，会先启动常闭开关805对第一次接通电路806进行断电，同时电流进入电流控制器804对三极管802进行电流控制，由此***直流电源3开始从正常控制电路807进入到整个电路当中，而当通过稳压模块7的电流充足时，电流控制器804对三极管802进行减少电流通过控制，从而减少***直流电源3的电流流入，达到节能的目的，而当稳压模块7的电流不足以向电芯903充电时，则电流控制器804对三极管802进行增加电流通过控制，以保证充电电压、电流稳定。

同时电容器组801也是保证电路电压电流稳定的器件，因为当远程控制继电器4连通充电电路401时，会产生一次电流波动，而且同时连通的充电电路401越多，波动越大，这时电容器组801内的电流流动就会起到平稳波动的做用，当充电电路401连通后，就会开始向50个电芯903开始供电，***就会显示这50 个电芯903的充电参数，如图7 。

当一个电芯903充电完成后，***就会控制远程控制继电器4断开充电电路401，而连通放电电路402对稳压模块7进行放电。

而当电芯903放电达到一定程度时，如图7中不能再有效参与电能再利用时，***就会控制远程控制继电器4断开放电电路402，并连通最终放电电路403对发热电阻6进行供电，从而将所有的余电耗完，由于只有很少的一部分余电进入发热转换消耗，因此产生的电热量会远远小于现有的充放电检测***，热环保非常好。

当一个电芯903电量耗完后，***就会控制远程控制继电器4断开最终放电电路403并再次连通充电电路401对电芯903充电。

由于每个电芯903都会在最终放电时消耗一部分电能，因此虽然大部份电能都参与循环而达到节能，但是还是需要***直流电源3进行持续的供电，而通过电流控制器804对三极管802进行电流控制，就可以保证电能在整个电路当中消耗到一定程度时，才会使***直流电源3进行供电，从而节省了电能。

由于每个电芯903虽然是大批量制造，从而性能绝大多数都是一样的，但是在更精确的参数比较下，还是会有差异。这就会造成每个电芯903在完成10次完全充放电次数的时间都会不同，当一个电芯903完成充放电后，***显示其充放电完成的参数。属于合格还是不合格。并显示其在电芯充放电板9上的序号902，以方便检测员进行更换。

当检测员更换一个待检测电芯903后，就在触摸屏1上对这个新电芯903进行检测启动。

而当所有电芯903检测完成后，电芯充放电板9上就没有电芯903了，这时检测员就可以关掉***直流电源3，并将***中的数据通过网络接口2010进行上传，或者通过数据接口2011直接进行拷贝。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种锂电池循环充放电再利用***，包括触摸屏、主机、***直流电源、远程控制继电器、电压电流传感器、发热电阻、稳压模块、整流电路模块和电芯充放电板，所述触摸屏电性连接主机，所述主机分别电性连接远程控制继电器和电压电流传感器，且远程控制继电器通过电压电流传感器与电芯充放电板电性连接，所述远程控制继电器分别电性连接发热电阻和稳压模块，所述远程控制继电器通过稳压模块与整流电路模块电性连接，所述整流电路模块与***直流电源电性连接。

2.根据权利要求1所述的锂电池循环充放电再利用***，其特征在于：所述主机包括视频输出电路、触摸信号输入电路、总控芯片、数据存储器、***数据存储器、传感器接口、主机数据电路、主机电源电路、控制数据输出接口、网络接口、数据接口和主机电源，所述视频输出电路分别电性连接触摸信号输入电路、总控芯片和主机电源，且触摸信号输入电路与总控芯片电性连接，所述总控芯片分别通过视频输出电路和触摸信号输入电路与触摸屏电性连接，所述总控芯片分别电性连接数据存储器、***数据存储器、传感器接口、主机数据电路、主机电源电路、控制数据输出接口、网络接口、数据接口和主机电源，所述数据存储器分别电性连接***数据存储器、传感器接口、主机电源电路、控制数据输出接口和主机电源，所述***数据存储器分别电性连接传感器接口、主机电源电路、控制数据输出接口和主机电源，所述传感器接口与电压电流传感器电性连接，所述控制数据输出接口与远程控制继电器电性连接。

3.根据权利要求1所述的锂电池循环充放电再利用***，其特征在于：所述整流电路模块与***直流电源之间通过二极管电性连接。

4.根据权利要求1所述的锂电池循环充放电再利用***，其特征在于：所述远程控制继电器包括两组充电电路、两组放电电路和两组最终放电电路，所述放电电路与稳压模块电性连接，所述最终放电电路与发热电阻电性连接，所述远程控制继电器与控制数据输出接口电性连接。

5.根据权利要求1所述的锂电池循环充放电再利用***，其特征在于：所述整流电路模块包括电容器组、二极管、电流控制器、常闭开关、第一次接通电路和正常控制电路，所述二极管通过第一次接通电路与常闭开关电性连接，所述常闭开关通过导线与二极管电性连接，所述二极管分别电性连接电流控制器和电容器组，且电流控制器分别与电容器组和二极管电性连接，所述电流控制器通过正常控制电路与第一次接通电路电性连接。

6.根据权利要求1所述的锂电池循环充放电再利用***，其特征在于：所述电芯充放电板包括卡槽、序号和电芯，且电芯位于卡槽的内腔，所述序号位于卡槽的上方，且序号与卡槽一一对应。