一種電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)及充電控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蓄電池充電管理系統(tǒng)，尤其涉及一種電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)及充電控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于蓄電池單體往往容量較低，不能夠滿(mǎn)足大容量系統(tǒng)的要求，由此需要將蓄電池單體并聯(lián)或者串聯(lián)起來(lái)形成蓄電池組，以提高供電電壓和存儲(chǔ)容量，如在電動(dòng)汽車(chē)中，為了提高蓄電池組的端電壓，常常將數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)蓄電池串聯(lián)起來(lái)。
[0003]蓄電池的單體由于制作工藝等原因，不同單體之間的電解液密度、電極等效電阻等存在著差異，這些差異會(huì)導(dǎo)致即便串聯(lián)電池組每個(gè)單體充放電電流相同，也會(huì)使每個(gè)單體的容量產(chǎn)生不同，進(jìn)而影響整個(gè)電池組的工作。特別是單體蓄電池的個(gè)體差異，在長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)導(dǎo)致單體的容量各不相同，使容量低的單體電池更容易過(guò)充電和放電，從而使電池板硫化加劇，容量差距更進(jìn)一步拉大的惡性循環(huán)，對(duì)整個(gè)蓄電池組的壽命產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。如果保護(hù)容量低的單體蓄電池，則其他單體蓄電池則會(huì)充電不足。
[0004]串聯(lián)電池組在充電過(guò)程中，一個(gè)重要問(wèn)題就是要選擇適當(dāng)?shù)某潆婋妷?，若充電電壓選得過(guò)高，不但充電初期充電電流過(guò)大，而且會(huì)發(fā)生過(guò)充電現(xiàn)象，以致于造成極板彎曲、活性物質(zhì)大量脫落，蓄電池溫升過(guò)高等危害。若充電電壓選得過(guò)低，不僅會(huì)使充電速度減慢，而且會(huì)過(guò)早地停止充電，造成蓄電池充電不足，導(dǎo)致容量降低、壽命縮短。蓄電池組使用后，由于組成蓄電池組的各單體蓄電池的容量不同，導(dǎo)致電壓存在著差異，所以無(wú)論充電電壓怎么選擇，對(duì)于整個(gè)蓄電池組中的單體蓄電池，總是會(huì)形成過(guò)充或充電不足的問(wèn)題，所以傳統(tǒng)的充電方式不僅會(huì)影響充電效率，也會(huì)縮短蓄電池的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)及充電控制方法。
[0006]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0007]本發(fā)明電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)，包括串聯(lián)總線(xiàn)、單體蓄電池、單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)、單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)、單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)、可調(diào)壓直流電源和計(jì)算機(jī)，所述單體蓄電池、所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)、所述單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)和所述單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)均為多個(gè)，多個(gè)所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)均串聯(lián)連接于所述串聯(lián)總線(xiàn)上，所述串聯(lián)總線(xiàn)的兩端與所述可調(diào)壓直流電源的兩端連接，每個(gè)所述單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)分別設(shè)置于每個(gè)所述單體蓄電池的兩端，每個(gè)所述單體蓄電池均對(duì)應(yīng)并聯(lián)連接一個(gè)所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)，每個(gè)所述單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)分別串聯(lián)連接于所述單體蓄電池與所述串聯(lián)總線(xiàn)之間，所述計(jì)算機(jī)分別與各個(gè)所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)、單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)和單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)連接。
[0008]作為一種改進(jìn)，所述計(jì)算機(jī)上還連接有電流表和電壓表，所述電壓表同時(shí)并聯(lián)于所述計(jì)算機(jī)和所述可調(diào)壓直流電源的兩端。
[0009]具體地，所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)和所述單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)均為繼電器控制開(kāi)關(guān)。
[0010]本發(fā)明電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)的充電控制方法，包括以下步驟:
[0011 ] (I)計(jì)算機(jī)按照單體蓄電池的序號(hào)設(shè)置各單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)和各單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)的序號(hào)；
[0012](2)開(kāi)始充電時(shí)，先斷開(kāi)所有單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)，閉合所有單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)，根據(jù)串聯(lián)總線(xiàn)電壓和所需電流，由計(jì)算機(jī)設(shè)定一個(gè)初始電壓開(kāi)始充電；
[0013](3)當(dāng)監(jiān)測(cè)到電池組中第一個(gè)任意單體蓄電池達(dá)到充滿(mǎn)電壓時(shí)所對(duì)應(yīng)的單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，與此同時(shí)，所對(duì)應(yīng)的單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)則自動(dòng)閉合，該單體蓄電池從總線(xiàn)上被切除，計(jì)算機(jī)調(diào)整充電電壓后繼續(xù)給其它單體蓄電池充電；
[0014](4)第二個(gè)任意單體蓄電池達(dá)到充滿(mǎn)電壓時(shí)重復(fù)步驟(2)和步驟(3)，以此類(lèi)推直到最后一個(gè)單體蓄電池充滿(mǎn)充電結(jié)束。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:
[0016]本發(fā)明是一種電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)及充電控制方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用監(jiān)測(cè)蓄電池組單體蓄電池的電壓，完全杜絕了充電電壓過(guò)高和過(guò)低，同時(shí)解決了目前對(duì)串聯(lián)蓄電池組充電時(shí)各單體蓄電池的容量不一致的問(wèn)題，最大限度的發(fā)揮電池的效用，延長(zhǎng)電池的使用壽命，增加系統(tǒng)的安全性，具有推廣應(yīng)用的價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0019]如圖1所示:本發(fā)明電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)，包括串聯(lián)總線(xiàn)L、單體蓄電池1，2，......n、單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)kp...kn、單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)J1……jn、單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)U1....Un、可調(diào)壓直流電源和計(jì)算機(jī)PC，所述單體蓄電池n、所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)kn、所述單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)jn和所述單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)u n均為多個(gè)，多個(gè)所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)kn均串聯(lián)連接于所述串聯(lián)總線(xiàn)L上，所述串聯(lián)總線(xiàn)L的兩端與所述可調(diào)壓直流電源的兩端連接，每個(gè)所述單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)Un分別設(shè)置于每個(gè)所述單體蓄電池η的兩端，每個(gè)所述單體蓄電池η均對(duì)應(yīng)并聯(lián)連接一個(gè)所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)kn，每個(gè)所述單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)jn分別串聯(lián)連接于所述單體蓄電池η與所述串聯(lián)總線(xiàn)L之間，所述計(jì)算機(jī)PC分別與各個(gè)所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)kn、單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)jjP單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)Un連接。
[0020]作為一種改進(jìn)，所述計(jì)算機(jī)PC上還連接有電流表I和電壓表V，所述電壓表V同時(shí)并聯(lián)于所述計(jì)算機(jī)PC和所述可調(diào)壓直流電源的兩端。
[0021 ] 具體地，所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)kn和所述單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)j n均為繼電器控制開(kāi)關(guān)。
[0022]本發(fā)明電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)的充電控制方法，包括以下步驟:
[0023](I)計(jì)算機(jī)PC按照單體蓄電池η的序號(hào)設(shè)置各單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)」?和各單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)匕的序號(hào)；
[0024](2)開(kāi)始充電時(shí)，先斷開(kāi)所有單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)kn，閉合所有單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)jn，根據(jù)串聯(lián)總線(xiàn)L電壓和所需電流，由計(jì)算機(jī)PC設(shè)定一個(gè)初始電壓開(kāi)始充電；
[0025](3)當(dāng)監(jiān)測(cè)到電池組中第一個(gè)任意單體蓄電池η達(dá)到充滿(mǎn)電壓時(shí)所對(duì)應(yīng)的單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)jng動(dòng)斷開(kāi)，與此同時(shí)，所對(duì)應(yīng)的單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)kn則自動(dòng)閉合，該單體蓄電池η從總線(xiàn)上被切除，計(jì)算機(jī)PC調(diào)整充電電壓后繼續(xù)給其它單體蓄電池η充電；
[0026](4)第二個(gè)任意單體蓄電池η達(dá)到充滿(mǎn)電壓時(shí)重復(fù)步驟(2)和步驟(3)，以此類(lèi)推直到最后一個(gè)單體蓄電池η充滿(mǎn)充電結(jié)束。
[0027]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)，其特征在于:包括串聯(lián)總線(xiàn)、單體蓄電池、單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)、單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)、單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)、可調(diào)壓直流電源和計(jì)算機(jī)，所述單體蓄電池、所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)、所述單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)和所述單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)均為多個(gè)，多個(gè)所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)均串聯(lián)連接于所述串聯(lián)總線(xiàn)上，所述串聯(lián)總線(xiàn)的兩端與所述可調(diào)壓直流電源的兩端連接，每個(gè)所述單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)分別設(shè)置于每個(gè)所述單體蓄電池的兩端，每個(gè)所述單體蓄電池均對(duì)應(yīng)并聯(lián)連接一個(gè)所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)，每個(gè)所述單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)分別串聯(lián)連接于所述單體蓄電池與所述串聯(lián)總線(xiàn)之間，所述計(jì)算機(jī)分別與各個(gè)所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)、單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)和單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)算機(jī)上還連接有電流表和電壓表，所述電壓表同時(shí)并聯(lián)于所述計(jì)算機(jī)和所述可調(diào)壓直流電源的兩端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)，其特征在于:所述單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)和所述單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)均為繼電器控制開(kāi)關(guān)。4.一種電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)的充電控制方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)計(jì)算機(jī)按照單體蓄電池的序號(hào)設(shè)置各單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)和各單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)的序號(hào)； (2)開(kāi)始充電時(shí)，先斷開(kāi)所有單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)，閉合所有單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)，根據(jù)串聯(lián)總線(xiàn)電壓和所需電流，由計(jì)算機(jī)設(shè)定一個(gè)初始電壓開(kāi)始充電； (3)當(dāng)監(jiān)測(cè)到電池組中第一個(gè)任意單體蓄電池達(dá)到充滿(mǎn)電壓時(shí)所對(duì)應(yīng)的單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，與此同時(shí)，所對(duì)應(yīng)的單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)則自動(dòng)閉合，該單體蓄電池從總線(xiàn)上被切除，計(jì)算機(jī)調(diào)整充電電壓后繼續(xù)給其它單體蓄電池充電； (4)第二個(gè)任意單體蓄電池達(dá)到充滿(mǎn)電壓時(shí)重復(fù)步驟(2)和步驟(3)，以此類(lèi)推直到最后一個(gè)單體蓄電池充滿(mǎn)充電結(jié)束。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電源串聯(lián)蓄電池組充電管理系統(tǒng)及充電控制方法，包括串聯(lián)總線(xiàn)、單體蓄電池、單體蓄電池切除開(kāi)關(guān)、單體蓄電池投入開(kāi)關(guān)、單體蓄電池檢測(cè)點(diǎn)、可調(diào)壓直流電源和計(jì)算機(jī)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用監(jiān)測(cè)蓄電池組單體蓄電池的電壓，完全杜絕了充電電壓過(guò)高和過(guò)低，同時(shí)解決了目前對(duì)串聯(lián)蓄電池組充電時(shí)各單體蓄電池的容量不一致的問(wèn)題，最大限度的發(fā)揮電池的效用，延長(zhǎng)電池的使用壽命，增加系統(tǒng)的安全性，具有推廣應(yīng)用的價(jià)值。
【IPC分類(lèi)】H01M10/44, H02J7/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104993550
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510455419
【發(fā)明人】曹兵
【申請(qǐng)人】曹兵
【公開(kāi)日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年7月29日