一种锂电池组的控制系统及具有其的锂电池组装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种锂电池组的控制系统及具有其的锂电池组装置，包括从控模块以及主控模块，所述的从控模块通过检测锂电池的状态后输出两路电平信号，所述的主控模块接收上述两路电平信号进行判断，之后输出控制信号来改变锂电池组的状态。锂电池组装置通过若干锂电池组并联、串联或者混联组成。主要通过两路电平信号进行充放电以及内部温度的判断，简化了判断标准，提高效率；锂电池的控制系统具有完善的保护功能，可以有效的保护锂电池可靠、安全的工作；并且电池系统实现标准化、模块化，系统模块可以任意的组合串联、并联以及混联，具有成本低、可靠性高、便于规模化和标准化生产的优点，有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池组的控制系统及具有其的锂电池组装置
本专利技术涉及锂电池
，尤其是涉及一种锂电池组的控制系统及具有其的锂电池组装置。
技术介绍
随着新能源产业的发展，锂电池得到了更加广泛的应用，锂电池具有高容量、长寿命、重量轻、绿色环保的优点，在锂电池的成本逐步降低，性能不断提高条件下，锂电池在各种动力系统中得到了更加广泛的应用。锂电池自身的电压只有3.6V或者3.7V，通常情况下单体容量在几个Ah或者几十个Ah，在实际应用中，需要将电池进行串联或者并联组合，以达到用电设备所需的工作电压或工作容量。目前常规的应用场景都是根据客户对电池系统容量、电压的不同需求，根据客户提供的空间，定制化开发针对不同用户需求的不同形状的电池组。由于针对特定产品开发，这类锂电池组只适用于特定产品，一般不具有通用性的特点，造成产品的开发成本比较高，开发周期都比较长，产品无法形成模块化和通用化，只能针对批量的特定产品使用。在传统动力电池应用领域，铅酸电池占据了很大的份额。铅酸电池具有成本低，使用简单的优点，铅酸电池存在重金属污染的环境危险。常规的铅酸电池，一般具有6V、8V、12V几种常规的电压系列，容量方面有不同的固定系列，产品外形已经形成标准化，在行业中实际使用中铅酸电池具有可以任意串并联混联组合，具有成组方便，电压组合方便的优点。而锂电池在实际应用中，通常设计成为一个固定的箱体，采用一体设计，实际成组后的锂电池组，无法采用直接串联、并联的方式来提高电压和增加容量，在实际使用中无法像铅酸电池一样采用标准化模组进行串并联组合，从而大大限制了锂电池的应用。锂电池在使用中需要增加电池保护系统，从技术原理上讲，采用常规保护板的锂电池组，多个电池系统直接串联后，其中一个保护电路在过放电保护后，该电池系统虽然可以关掉自身的放电回路，但面临电池系统耐压倍增的压力，非常容易由于保护IC的耐压不足导致其保护电路受损，进而危害整个电池组的安全，同时，由于需要在每一个电池组中都使用一套保护开关控制MOS系统，其成本压力也不容忽视。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可进行标准化的随意串并联并且降低成本的锂电池组的控制系统及具有其的锂电池组装置。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种锂电池组的控制系统，包括用于检测锂电池组状态的从控模块以及接收从控模块信号并对锂电池组进行相应控制的主控模块，所述的从控模块通过检测锂电池的状态后输出两路电平信号，所述的主控模块接收上述两路电平信号进行判断，之后输出控制信号来改变锂电池组的状态。进一步具体的，所述的两路电平信号分别为充电电平信号和放电电平信号，当锂电池组处于正常工作状态时，充电电平信号为高电平，放电电平信号为低电平；在充电过程中，锂电池组内的电压高于设定的充电阙值，充电电平信号从高电平转为低电平；在放电或搁置过程中，锂电池组内的电压低于设定的放电阙值，放电电平信号从低电平转为高电平。进一步具体的，所述的路电平信号分别为充电电平信号和放电电平信号，当锂电池组处于正常工作状态时，充电电平信号为高电平，放电电平信号为低电平；所述的从控模块对锂电池组内部的温度进行检测，当检测到的温度高于设定的高温阙值或者低于设定的低温阙值时，充电电平信号从高电平转为低电平，同时放电电平信号从低电平转为高电平。进一步具体的，所述的主控模块对锂电池组外部环境温度进行检测，并将检测到的环境温度信号与设定的环境温度阙值进行比较，当环境温度高于设定的环境高温阙值时，主控模块切断充电回路以及放电回路；当环境温度低于设定的环境低温阙值时，主控模块切断充电回路。进一步具体的，所述的主控模块与从控模块之间通过光耦隔离传输的方式进行传输信号。进一步具体的，所述的主控模块包括信号处理控制单元以及与信号处理控制单元连接的放电电流检测单元、短路检测单元、过放电保护单元、过充电保护单元、过电流保护单元。进一步具体的，所述的从空模块包括与锂电池组连接信号处理单元以及与信号处理单元连接的内部温度检测单元、隔离传输单元。进一步具体的，所述的从控单元至少一个，所述的主控单元至少一个。一种采用上述控制系统的锂电池组装置，由若干锂电池组构成，若干所述的锂电池组之间通过串联或者并联或者混联的方式进行连接，所述的锂电池组的个数与从控模块的个数一致，每个所述的锂电池组对应连接一个从控模块。进一步具体的，每个所述的锂电池组由若干个相同的单体锂电池并联形成模组并由若干个模组串联后组成。本专利技术的有益效果是：主要通过两路电平信号进行充放电以及内部温度的判断，简化了判断标准，提高效率；锂电池的控制系统具有完善的保护功能，可以有效的保护锂电池可靠、安全的工作；并且电池系统实现标准化、模块化，系统模块可以任意的组合串联、并联以及混联，具有成本低、可靠性高、便于规模化和标准化生产的优点，有很强的实用性。附图说明图1是本专利技术锂电池组的控制系统的原理框图；图2是本专利技术主控模块的原理框图；图3是本专利技术主控模块的原理图；图4是本专利技术从控模块的原理框图；图5是本专利技术从控模块的电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作详细的描述。如图1所示一种锂电池组的控制系统，包括用于检测锂电池组状态的从控模块以及接收从控模块信号并对锂电池组进行相应控制的主控模块，所述的从控模块通过检测锂电池的状态后输出两路电平信号，所述的主控模块接收上述两路电平信号进行判断，之后输出控制信号来改变锂电池组的状态。所述的两路电平信号分别为充电电平信号CO和放电电平信号DO，当锂电池组处于正常工作状态时，充电电平信号CO为高电平，放电电平信号DO为低电平；通过这两路电平的变化来实现对充电、放电以及内部温度的控制，在充电过程中，锂电池组内的电压高于设定的充电阙值，充电电平信号CO从高电平转为低电平；在放电或搁置过程中，锂电池组内的电压低于设定的放电阙值，放电电平信号DO从低电平转为高电平；从控模块通过设置在锂电池组内部的热敏电阻对锂电池组内部的温度进行检测，当检测到的温度高于设定的高温阙值或者低于设定的低温阙值时，充电电平信号CO从高电平转为低电平，同时放电电平信号DO从低电平转为高电平。主控模块接收到从控模块发出的这三种信号之后对锂电池组的充电、放电以及内部温度异常进行切断控制。并且主控模块与从控模块之间采用光耦进行隔离式传输。上述控制系统用于锂电池组装置内，锂电池组装置由若干锂电池组通过并联、串联或者混联（串联与并联都存在）组成，并且在没有锂电池组内均设置一个从控模块；若干相同的单体锂电池并联之后形成一个模组，将若干个模组串联起来之后形成锂电池组，之后将锂电池组B1～B8进行并联（如图1所示）；连接之后的电池组装置有两个端部为B+端与B-端；主控模块有四个端部分别为B+端与B-端、P+端与P-端；锂电池组的B+端与主控模块的B+端连接，锂电池组的B-端与主控模块的B-端连接，而主控模块的P+端与P-端为功率输出端用于连接用电设备。如图2与图3所示为主控模块原理框图与原理图，主控制模块可以单独作为一个外设模块，也可以放置到系统中的某一个锂电池组内，其包括主控处理器（型号为STM8S105）以及与主控处理器连接的单电池过压保护电路、单电池欠压保护电路、过流保护信号放大电路、短路保护电路、放电驱动电路、充电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池组的控制系统，其特征在于，包括用于检测锂电池组状态的从控模块以及接收从控模块信号并对锂电池组进行相应控制的主控模块，所述的从控模块通过检测锂电池的状态后输出两路电平信号，所述的主控模块接收上述两路电平信号进行判断，之后输出控制信号来改变锂电池组的状态。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池组的控制系统，其特征在于，包括用于检测锂电池组状态的从控模块以及接收从控模块信号并对锂电池组进行相应控制的主控模块，所述的从控模块通过检测锂电池的状态后输出两路电平信号，所述的主控模块接收上述两路电平信号进行判断，之后输出控制信号来改变锂电池组的状态。2.根据权利要求1所述的锂电池组的控制系统，其特征在于，所述的两路电平信号分别为充电电平信号和放电电平信号，当锂电池组处于正常工作状态时，充电电平信号为高电平，放电电平信号为低电平；在充电过程中，锂电池组内的电压高于设定的充电阙值，充电电平信号从高电平转为低电平；在放电或搁置过程中，锂电池组内的电压低于设定的放电阙值，放电电平信号从低电平转为高电平。3.根据权利要求1所述的锂电池组的控制系统，其特征在于，所述的路电平信号分别为充电电平信号和放电电平信号，当锂电池组处于正常工作状态时，充电电平信号为高电平，放电电平信号为低电平；所述的从控模块对锂电池组内部的温度进行检测，当检测到的温度高于设定的高温阙值或者低于设定的低温阙值时，充电电平信号从高电平转为低电平，同时放电电平信号从低电平转为高电平。4.根据权利要求1所述的锂电池组的控制系统，其特征在于，所述的主控模块对锂电池组外部环境温度进行检测，并将检测到的环境温度信号与设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永，江束林，王瑞平，
申请(专利权)人：苏州英诺威新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32