[发明专利]一种锂电池远程安全充电控制装置

说明书

本发明属于锂电池充电设备技术领域，尤其是一种锂电池远程安全充电控制装置，包括电池电流采集器IST1、电池温度传感器PTT1、环境温度传感器PTT2、负载电流采集器IST2、主控器CPU、保护电路PDC、切换电路EXC、充电调节电路TIC和放电电路EDC，所述电池电流采集器IST1、电池温度传感器PTT1和环境温度传感器PTT2的输出端均与主控器CPU电性连接，所述保护电路PDC与充电机正极电性连接。该锂电池远程安全充电控制装置，本发明通过检测电池温度，控制充电机与电池导通以及调节充电电流的方式，调节电池初期充电电流降低电池内部温度以及在电池充放电热失控时停止电池工作，达到保护电池及用电设备安全的目的。

技术领域

本发明涉及锂电池充电技术领域，尤其涉及一种锂电池远程安全充电控制装置。

背景技术

锂电池因能量比比较高，重量轻，充放电速度快等优点，已被广泛应用于水力、火力、风力、太阳能电站等储能电源系统以及通讯基站后备电源系统。锂电池组作为负荷的电能供给者，一旦出现问题，供电系统将面临摊换、设备停运及其生重大适行事故。目前锂电池组均有BMS管理系统，主要的作用是提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，其控制的参数是锂电池的充电电压和放电电压。理论上，电池的放电是一个放热过程，充电是吸热过程，但在实际应用过程中，锂电池在大电流放电时内部会释放大量热能，放电结束后转为充电状态，因电池内热能还未被吸收，此时由于瞬间充电电流过大，电池内阻产生的新热量与原有热量叠加，导致热量聚集，造成电池组热失控，有些物质会发生气化现象，严重的时候还会出现鼓胀甚至爆炸等严重的状况；其次电池长期过度发热会加速产品本身的老化进程，缩短其寿命。而BMS对锂电池充电过程热失控是无法控制的。

目前现有的技术是采用增大散热面积，安装时避开重要电器设备的方法或者对锂电池采用物理隔绝，不论哪种方法其热失控都没有得到有效控制，存在安全性低，效果差等问题，所以需要一种锂电池远程安全充电控制装置。

发明内容

基于现有的采用增大散热面积，安装时避开重要电器设备的方法或者对锂电池采用物理隔绝，不论哪种方法其热失控都没有得到有效控制，存在安全性低，效果差等问题的技术问题，本发明提出了一种锂电池远程安全充电控制装置。

本发明提出的一种锂电池远程安全充电控制装置，包括电池电流采集器IST1、电池温度传感器PTT1、环境温度传感器PTT2、负载电流采集器IST2、主控器CPU、保护电路PDC、切换电路EXC、充电调节电路TIC和放电电路EDC，所述电池电流采集器IST1、电池温度传感器PTT1和环境温度传感器PTT2的输出端均与主控器CPU电性连接，所述保护电路PDC与充电机正极电性连接，且控制端与主控器CPU电性连接，所述切换电路EXC将充电调节电路TIC、放电电路EDC的输入端与保护电路PDC输出端电性连接，且控制端与主控器CPU电性连接，所述充电调节电路TIC输出端与电池组电性连接，且控制端接主控器CPU，所述放电电路EDC输出端与电池组电性连接。

优选地，所述充电调节电路TIC的算法程序包括有锂电池热能算法、三段折线和三间歇程序。

优选地，所述电池电流采集器IST1设置在锂电池组正极线缆上，所述电池温度传感器PTT1采集锂电池PACK数据，所述环境温度传感器PTT2采集安装锂电池环境。

优选地，所述充电调节电路TIC由主控器CPU接收电池电流采集器IST1的电流值，智能判断电池充放电状态，自动累计放电时间；所述主控器CPU根据电池温度传感器PTT1检测的电池温度值，结合放电电流、时间和内阻，智能计算出电池内部能量；电池转充电状态后，根据电池内部聚集的热能值，自动计算充电电流值，由主控器CPU 控制充电调节电路TIC的过流值至充电电流值，当分析预判电池有热失控时，自动使切换电路与电池处于不导通状态。