[实用新型]电池组中单体电池在线检测及充放电保护控制系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及电池充放电控制系统，具体涉及一种电池组中单体电池在线检测及充放电保护控制系统。

背景技术

随着国家新能源汽车的政策推广，电动汽车逐渐进入市场。目前，我国的电动自行车、电动摩托车已在大街小巷广泛使用。在企业生产中，利用电池组作为动力的机械设备如电动叉车等也已广泛使用。这些都以电池组作为动力，而电池组在使用的过程中不断地放电，需要及时对电池充电。现有的电池组在充、放电的过程中存在着以下缺陷：

1.充电过程，现有充电装置是以电池组的电压值为依据而进行充电控制的，而电池组内，由于电池单体个体差异会造成部分个体过分充电而损害，部分个体欠充而在放电过程中形成过放电造成损害，从而影响电池组整体的使用效率，缩短了电池组的使用寿命；

2.放电过程，当电池组内的部分个体性能变差或损坏时，使用者因无法知道而继续使用，造成电池组整体使用效率降低，若要更换整组电池会造成较大的经济损失；

3.要达到电池组的使用效率更高，对电池组内单体电池的充电性能必须有较高的一致性要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电池组中单体电池在线检测及充放电保护控制系统，利用该系统能够时时地对电池组个体的充、放电进行有效管控，使电池组的整体使用效率得到提高，延长其使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是所设计的电池组充放电过程中单体电池在线控制系统包括电池组内串接在一起的单体电池，在每块单体电池上连设一保护电路。

进一步地，为了使电池在充、放电的过程中，能够更加有效地监控，每块电池与数据采集模块连接，每块电池通过控制模块与CPU控制连接，设定模块、记录分析模块、显示报警模块分别与CPU控制连接。

本实用新型采用上述技术方案所设计的电池组中单体电池在线检测及充放电保护控制系统，由于在每块单体电池上连设一保护电路，通过保护电路对单体电池的充、放电进行有效管控，可提高电池组的使用效果，延长电池组的寿命；通过CPU的控制，可使电池组的充、放电更加可视化、智能化。

附图说明

图1表示本实用新型在电池组的单体间设置保护电路的结构示意图；

图2表示图1中单体电池保护电路的电路结构示意图；

图3表示图1中连设集成控制模块后的结构示意图；

图4表示图3中保护电路的电路结构示意图；

图5表示图3中数据采集模块的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型电池组中单体电池在线检测及充放电保护控制系统的结构作具体说明。

参见图1，本实用新型电池组中单体电池在线检测及充放电保护控制系统的结构包括电池组内串接在一起的单个蓄电池，在每个蓄电池上分别连设一充电保护电路，电池组通过继电器与充电器连接。参见图2，图2表示在图1的结构中，每个蓄电池上连设的充电保护电路的电路原理结构图。图2的电路中，分为开关电路和分流稳压电路，其中，IC1-1、IC1-2、IC1-3、IC1-4为四个运算放大器构成的电压比较器，IC2、IC3、IC4为精密稳压集成电路，Q为场效应管，K为继电器，D为二极管。

其中，开关电路的工作过程为：

1.开始充电至充电到电池额定充电电压之前阶段

通过取样电阻R1，R2对电池的端电压进行取样，取得电压U1,U1作为控制电压输入电压比较器。IC1-1的正向输入端，基准电压Ux输入电压比较器IC1-1的负向输入端，由于U1＜Ux ，所以IC1-1输出低电压U2。U2通过二极管D输入电压比较器IC1-2的正向输入端，和从IC1-3输出的电压U3共同控制IC1-2。通过取样电阻R5，R6对电池的端电压进行取样，取得电压U4,U4作为控制电压输入IC1-3的负向输入端，基准电压Uy输入IC1-3的正向输入端，由于U4＜Uy ，所以IC1-3输出高电压U3，U3输入IC1-2的负向输入端，和从IC1-2输出的电压U3共同控制IC1-2。U2，U3分别输入电压比较器IC1-2的正向输入端和负向输入端，由于U2＜U3 ，电压比较器IC1-2输出为低电压，所以继电器K不吸合，保护电路不工作。

2.充电至充电到电池额定充电电压瞬间阶段

    当充电至电池额定充电电压时，电压比较器IC1-1的正向输入端电压U1