[发明专利]一种锂电池包

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂电池包，尤其是带有备用电池组的电池包。 

背景技术

电动汽车、电动摩托车或电动自行车使用的动力锂电池包在长期充放电过程中，由于锂电池包内各单体电池芯间充电接受能力、自放电率、内阻、容量衰减速率等方面的差异，电池包内各单体锂电池芯的荷电状态差距越来越大，呈发散趋势，容易造成电池包内部电池离散性加大，个别锂电池芯性能衰减加剧，而导致整个电池包失效，更为严重的是由此带来的过冲、过放会给整个电池包带来极大的安全隐患，影响使用者的人身安全。 

由以上可知，构成锂电池包内电池芯的一致性，是影响目前动力电池包使用性和安全性的首要问题。由于锂电池芯的物理特性在生产完成就已经决定，对于锂电池使用中潜在的不一致或已经发生的电芯一致性问题，目前市场上的解决方法不多，首选是电池包成组时，挑选匹配性高的锂电池成组，缺点是需要测试大量的锂电池芯已供挑选，且每个锂电池芯的测试项目较多、测试时间较长，也就是说，挑选的成本较高，将带来锂电池芯的采购成本较高；其次是以锂电池包配置的电池管理系统对锂电池包的充电、放电进行控制，减少一致性恶化的时间，对锂电池包的过冲、过放、高温等损坏电池包的情况及时进行保护，延长电池的使用寿命，缺点是电池管理系统的开发有一定的技术要求，开发成本和开发周期较长，需要各种相关人才的相互配合；最后，对锂电池包定期维护，更换一致性差的锂电池芯，缺点是影响电池包的使用性，维护和更换成本也较高。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是针对以上的技术缺陷，提供一种锂电池包的技术解决方案，使用主电池组加备用电池组方法构成的锂电池包，可以有效的避免锂电池包内因主电池组一致性而引起的上述各种问题和故障，也可以使用本方法配合上述市场上解决方法，更加利于提升锂电池包的一致性。 

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种锂电池包，电池含主电池组和备用电池组两部分，至少还包括位于电池包保护板上的单片机、运算放大器，主电池组含有n个锂电池芯，备用电池组含有m个锂电池芯，且1≥m＜n，m和n均为自然数，备用电池组的任一一个锂电池芯可与主电池组的任一一个锂电池芯并联，同时有且只有一个备用电池组锂电池芯并联于主电池组的一个锂电池芯，其并联状态的打开和关闭由单片机控制，其过程是如下： 

在锂电池包的使用状态下，单片机获得由运算放大器获得的主电池组的每一个锂电池芯的电压V_电芯数据，将每一个锂电池芯的电压V_电芯与设定的单电芯基准电压V₀比较，得到低于V₀的电芯数量w及对应电芯位置，再根据以下状态判断： 

①w＜m，单片机开启通道使备用电池组任意w个锂电池芯与主电池组w对应锂电池芯并联； 

②w＞m，单片机选取锂电芯电压最低的m个锂电池芯，开启通道将备用锂电池组的电池芯一一并联； 

在锂电池包的充电状态下，电池包与充电器连接后，单片机由运算放大器获得主电池组总电压V_总，并与设定的总电压基准V₁比较，若V_总＞V₁不成立，则开始充电，单片机由运算放大器侦测主电池组每一个电芯的电压V_电芯，并与设定的单电芯基准电压V₂比较，当V_电芯＞V₂时，单片机判断V_电芯＞V₂的电芯数量w及其位置，再根据以下状态判断： 

①w＜m，单片机开启通道使备用电池组任意w个锂电池芯与主电池组w对应锂电池芯并联； 

②w＞m，单片机选取锂电芯电压最低的m个锂电池芯，开启通道将备用锂电池组的电池芯一一并联。 

附图说明

图1锂电池包放电模式图 

图2锂电池包充电模式图 

具体实施方式

一种锂电池包，电池含主电池组和备用电池组两部分，至少还包括位于电池包保护板上的单片机、运算放大器，主电池组含有n个锂电池芯，备用电池组含有m个锂电池芯，且1≥m＜n，m和n均为自然数，备用电池组的任一一个锂电池芯可与主电池组的任一一个锂电池芯并联，同时有且只有一个备用电池组锂电池芯并联于主电池组的一个锂电池芯，其并联状态的打开和关闭由单片机控制。