專利名稱：一種鋰電池包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰電池包，尤其是帶有備用電池組的電池包。
背景技術(shù)：
電動汽車、電動摩托車或電動自行車使用的動力鋰電池包在長期充放電過程中，由于鋰電池包內(nèi)各單體電池芯間充電接受能力、自放電率、內(nèi)阻、容量衰減速率等方面的差異，電池包內(nèi)各單體鋰電池芯的荷電狀態(tài)差距越來越大，呈發(fā)散趨勢，容易造成電池包內(nèi)部電池離散性加大,個別鋰電池芯性能衰減加劇,而導(dǎo)致整個電池包失效,更為嚴(yán)重的是由此帶來的過沖、過放會給整個電池包帶來極大的安全隱患，影響使用者的人身安全。由以上可知，構(gòu)成鋰電池包內(nèi)電池芯的一致性，是影響目前動力電池包使用性和安全性的首要問題。由于鋰電池芯的物理特性在生產(chǎn)完成就已經(jīng)決定，對于鋰電池使用中潛在的不一致或已經(jīng)發(fā)生的電芯一致性問題，目前市場上的解決方法不多，首選是電池包成組時，挑選匹配性高的鋰電池成組，缺點是需要測試大量的鋰電池芯已供挑選，且每個鋰電池芯的測試項目較多、測試時間較長，也就是說，挑選的成本較高，將帶來鋰電池芯的采購成本較高；其次是以鋰電池包配置的電池管理系統(tǒng)對鋰電池包的充電、放電進(jìn)行控制，減少一致性惡化的時間，對鋰電池包的過沖、過放、高溫等損壞電池包的情況及時進(jìn)行保護(hù)，延長電池的使用壽命，缺點是電池管理系統(tǒng)的開發(fā)有一定的技術(shù)要求，開發(fā)成本和開發(fā)周期較長，需要各種相關(guān)人才的相互配合；最后，對鋰電池包定期維護(hù)，更換一致性差的鋰電池芯，缺點是影響電池包的使用性，維護(hù)和更換成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的 技術(shù)問題就是針對以上的技術(shù)缺陷，提供一種鋰電池包的技術(shù)解決方案，使用主電池組加備用電池組方法構(gòu)成的鋰電池包，可以有效的避免鋰電池包內(nèi)因主電池組一致性而引起的上述各種問題和故障，也可以使用本方法配合上述市場上解決方法，更加利于提升鋰電池包 的一致性。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種鋰電池包，電池含主電池組和備用電池組兩部分，至少還包括位于電池包保護(hù)板上的單片機、運算放大器，主電池組含有n個鋰電池芯，備用電池組含有m個鋰電池芯，且I彡m < n，m和n均為自然數(shù)，備用電池組的任一一個鋰電池芯可與主電池組的任一一個鋰電池芯并聯(lián)，同時有且只有一個備用電池組鋰電池芯并聯(lián)于主電池組的一個鋰電池芯，其并聯(lián)狀態(tài)的打開和關(guān)閉由單片機控制，其過程是如下:在鋰電池包的使用狀態(tài)下，單片機獲得由運算放大器獲得的主電池組的每一個鋰電池芯的電壓數(shù)據(jù)，將每一個鋰電池芯的電壓Vw與設(shè)定的單電芯基準(zhǔn)電壓Vtl比較，得到低于Vtl的電芯數(shù)量W及對應(yīng)電芯位置，再根據(jù)以下狀態(tài)判斷:①w < m,單片機開啟通道使備用電池組任意w個鋰電池芯與主電池組w對應(yīng)鋰電池芯并聯(lián)；
②w > m，單片機選取鋰電芯電壓最低的m個鋰電池芯，開啟通道將備用鋰電池組的電池芯并聯(lián)；在鋰電池包的充電狀態(tài)下，電池包與充電器連接后，單片機由運算放大器獲得主電池組總電壓并與設(shè)定的總電壓基準(zhǔn)V1比較，若V總〉V1不成立，則開始充電，單片機由運算放大器偵測主電池組每一個電芯的電壓V電芯，并與設(shè)定的單電芯基準(zhǔn)電壓V2比較，當(dāng)V%E> V2時，單片機判斷V%E> V2的電芯數(shù)量W及其位置，再根據(jù)以下狀態(tài)判斷:①W < m,單片機開啟通道使備用電池組任意w個鋰電池芯與主電池組w對應(yīng)鋰電池芯并聯(lián)；②W > m，單片機選取鋰電芯電壓最低的m個鋰電池芯，開啟通道將備用鋰電池組的電池芯并聯(lián)。


圖1鋰電池包放電模式2鋰電池包充電模式圖
具體實施例方式一種鋰電池包，電池含主電池組和備用電池組兩部分，至少還包括位于電池包保護(hù)板上的單片機、運算放大器，主電池組含有n個鋰電池芯，備用電池組含有m個鋰電池芯，且1≥m < n，m和n均為自然數(shù)，備用電池組的任——個鋰電池芯可與主電池組的任——個鋰電池芯并聯(lián)，同時有且只有一個備用電池組鋰電池芯并聯(lián)于主電池組的一個鋰電池芯，其并聯(lián)狀態(tài)的打開和關(guān)閉由單片機控制。如圖1所示，在鋰電池包的使用狀態(tài)下，單片機獲得由運算放大器獲得的主電池組的每一個鋰電池芯的電壓V 數(shù)據(jù)，將每一個鋰電池芯的電壓V 與設(shè)定的單電芯基準(zhǔn)電壓Vtl比較，得到低于Vtl的電芯數(shù)量W及對應(yīng)電芯位置，再根據(jù)以下狀態(tài)判斷:①w < m,單片機開啟通道使備用電池組任意w個鋰電池芯與主電池組w對應(yīng)鋰電池芯并聯(lián)；②W > m，單片機選取鋰電芯電壓最低的m個鋰電池芯，開啟通道將備用鋰電池組的電池芯并聯(lián)；如圖2所示，在鋰電池包的充電狀態(tài)下，電池包與充電器連接后，單片機由運算放大器獲得主電池組總電壓v,6，并與設(shè)定的總電壓基準(zhǔn)V1比較，若N&> V1不成立，則開始充電，單片機由運算放大器偵測主電池組每一個電芯的電壓并與設(shè)定的單電芯基準(zhǔn)電壓V2比較，當(dāng)V電芯〉V2時，單片機判斷V V2的電芯數(shù)量w及其位置，再根據(jù)以下狀態(tài)判斷:①w < m,單片機開啟通道使備用電池組任意w個鋰電池芯與主電池組w對應(yīng)鋰電池芯并聯(lián)；②w > m，單片機選取鋰電芯電壓最低的m個鋰電池芯，開啟通道將備用鋰電池組的電池芯并聯(lián)。
權(quán)利要求
1.一種鋰電池包，電池含主電池組和備用電池組兩部分，至少還包括位于電池包保護(hù)板上的單片機、運算放大器，其特征在于:主電池組含有n個鋰電池芯，備用電池組含有m個鋰電池芯，且I彡m < n，m和n均為自然數(shù)，備用電池組的任一一個鋰電池芯可與主電池組的任一一個鋰電池芯并聯(lián)，同時有且只有一個備用電池組鋰電池芯并聯(lián)于主電池組的一個鋰電池芯，其并聯(lián)狀態(tài)的打開和關(guān)閉由單片機控制，其過程是如下: 在鋰電池包的使用狀態(tài)下，單片機獲得由運算放大器獲得的主電池組的每一個鋰電池芯的電壓數(shù)據(jù)，將每一個鋰電池芯的電壓Vw與設(shè)定的單電芯基準(zhǔn)電壓Vtl比較，得到低于Vtl的電芯數(shù)量w及對應(yīng)電芯位置，再根據(jù)以下狀態(tài)判斷: ①w < m,單片機開啟備用電池組任意w個鋰電池芯與主電池組w對應(yīng)鋰電池芯并聯(lián)；>m,單片機選取鋰電芯電壓最低的m個鋰電池芯,將備用鋰電池組的電池芯并聯(lián)； 在鋰電池包的充電狀態(tài)下，電池包與充電器連接后，單片機由運算放大器獲得主電池組總電壓并與設(shè)定的總電壓基準(zhǔn)V1比較，若V,6> V1不成立，則開始充電，單片機由運算放大器偵測主電池組每一個電芯的電壓V_，并與設(shè)定的單電芯基準(zhǔn)電壓V2比較，當(dāng)V4E> V2時，單片機判斷V%E> V2的電芯數(shù)量w及其位置，再根據(jù)以下狀態(tài)判斷: ①w < m,單片機開啟備用電池組任意w個鋰電池芯與主電池組w對應(yīng)鋰電池芯并聯(lián)； >m,單片機選取鋰電芯電壓最低的m個鋰電池芯,將備用鋰電池組的電池芯并聯(lián)。
全文摘要
一種動力電池包，提供一種鋰電池成組的技術(shù)解決方案，使用主電池組加備用電池組方法構(gòu)成的鋰電池包，可以有效的避免鋰電池包內(nèi)因主電池組一致性而引起的上述各種問題和故障，也可以使用本方法配合上述市場上解決方法，更加利于提升鋰電池包的一致性。
文檔編號H01M10/42GK103117417SQ20111036393
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者陳杰, 卜祥貞, 沈方, 稅華 申請人:上海鼎研智能科技有限公司