一种锂电池模组均衡模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种锂电池模组均衡模块，包括壳体以及设置在壳体内的高压整流模块、均衡管理单元和控制板，高压整流模块的输入端连接在市电220V上，高压整流模块的输出端连接均衡管理单元的输入端，均衡管理单元的输出端连接锂电池组，均衡管理单元与控制板之间电连接；所述壳体上设置有与控制板输出端连接的显示屏和与控制板输入端连接的防水接插件。本实用新型专利技术通过采集锂电池组中单体电池的参数，对低电压单体电池进行充电，对高电压单体电池进行放电，使其处于最佳工作状态，锂电池组的电量达到最大限度使用，延长锂电池组的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池模组均衡模块
本技术涉及锂电池生产
，特别是一种锂电池模组均衡模块。
技术介绍
锂电池应用于电动汽车时，为了满足电动汽车的应用需求，电动汽车上使用的动力电池通常由多节单体电池通过串联和并联的方式组成。理论上这些单体电池应该具有完全相同的特性，但是在目前的制造工艺水平下，很难保证电池组中的每节电池的性能保持高度一致。而电动汽车复杂的运行工况会导致单体电池衰降速度不一致，进而影响整个电池组的性能以及使用寿命。如何消除电池组中各个单体之间的性能的差异，减小各个单体之间的不一致性，延长电池组的使用寿命，是现在急需解决的问题。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供一种锂电池模组均衡模块，对电池组进行均衡管理，使电池组中各个电池单体之间的电压趋于一致，延长锂电池组的使用寿命。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案如下。一种锂电池模组均衡模块，包括壳体以及设置在壳体内的用于对输入的交流电进行整流的高压整流模块、用于对锂电池组中各个单体电池进行均衡管理的均衡管理单元和用于控制均衡管理单元实现对锂电池组中各单体电池充放电的控制板，高压整流模块的输入端连接在市电220V上，高压整流模块的输出端连接均衡管理单元的输入端，均衡管理单元的输出端连接锂电池组，均衡管理单元与控制板之间电连接；所述壳体上设置有与控制板输出端连接的显示屏和与控制板输入端连接的防水接插件。上述一种锂电池模组均衡模块，所述均衡管理单元包括用于采集锂电池组中各单体电池电压的采集控制模块、用于对锂电池组中电压低的单体电池充电的恒流限压充电模块、用于对锂电池组中电压高的单体电池放电的放电模块和在控制板指令下用于控制均衡管理单元动作的继电器控制模块，采集控制模块的输入端连接在锂电池组上，采集控制模块的输出端分别连接控制板、恒流限压充电模块和放电模块的输入端，恒流限压充电模块和放电模块的的输出端经继电器控制模块连接在单体电池上，继电器控制模块的受控端连接采集控制模块的输出端。上述一种锂电池模组均衡模块，所述恒流限压充电模块的输入端经DCDC隔离模块与高压整流模块的输出端连接。上述一种锂电池模组均衡模块，所述采集控制模块包括设置在锂电池组内用于检测电池温度的温度传感器，温度传感器的输出端连接采集控制模块的输入端。上述一种锂电池模组均衡模块，所述恒流限压充电模块采用XL4016E1芯片。上述一种锂电池模组均衡模块，所述放电模块采用IRFP90N20D功率MOS管。上述一种锂电池模组均衡模块，所述壳体上设置有便于手持的把手。由于采用了以上技术方案，本技术所取得技术进步如下。本技术通过采集锂电池组中单体电池的参数，对低电压单体电池进行充电，对高电压单体电池进行放电，使其处于最佳工作状态，锂电池组的电量达到最大限度使用，延长锂电池组的使用寿命。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的结构框图；图3为本技术所述的高压整流模块的电路图；图4为本技术所述的DCDC隔离模块的电路图；图5为本技术所述的恒流限压充电模块的电路图；图6为本技术所述的放电模块和继电器控制模块的电路图；图7为本技术所述的采集控制模块的电路图；图8为本技术所述的控制板的电路图；其中：1.壳体、2.显示屏、3.防水接插件、4.把手。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例对本技术进行进一步详细说明。一种锂电池模组均衡模块，其结构示意图如图1所示，壳体1，壳体1上设置有显示屏2、防水接插件3和把手4。防水接插件3设置在显示屏2的下方，用来连接锂电池组，显示屏2用来显示输入的信息，把手4设置在壳体1的顶部，便于手持移动壳体1。壳体1内设置高压整流模块、均衡管理单元和控制板，高压整流模块用来对输入的交流电进行整流，均衡管理单元用来对锂电池组中各个单体电池进行均衡管理，控制板用来控制均衡管理单元对锂电池组中各单体电池的充放电。高压整流模块的输入端连接在市电220V上，高压整流模块的输出端连接均衡管理单元的输入端，均衡管理单元的输出端通过防水接插件3连接锂电池组，均衡管理单元与控制板之间电连接，控制板的输入端连接防水接插件3的输出端，控制板的输出端连接显示屏2的输入端，其结构框图如图2所示。均衡管理单元包括采集控制模块、恒流限压充电模块、放电模块和继电器控制模块。采集控制模块用来采集锂电池组中各单体电池的电压，恒流限压充电模块用来对锂电池组中电压低的单体电池进行充电，放电模块用来对锂电池组中电压高的单体电池进行放电，继电器控制模块是在控制板的指令下用来控制均衡管理单元动作。采集控制模块的输入端连接在锂电池组上，采集控制模块的输出端分别连接控制板、恒流限压充电模块和放电模块的输入端，充电模块和放电模块的的输出端经继电器控制模块连接在单体电池上，继电器控制模块的受控端连接采集控制模块的输出端。高压整流模块对输入的交流电进行整流，其电路图如图3所示，其中AC220V电压从J17中输入，经保险和NTC限流后经过防电磁干扰电路到达整流器将AC220V变为DC311V左右的直流高压并滤波。高压整流模块的输出端经DCDC隔离模块与恒流限压充电模块的输入端相连，DCDC隔离模块的电路图如图4所示，本电路为典型的DCDC开关电路，将高压整流模块整流后的DC311V电压转换为DC12V，供后方的恒流限压充电模块使用，对锂电池组进行供电。恒流限压充电模块的电路图如图5所示，选用XL4016E1电压变换器，控制板通过控制XL4016E1电压变换器输出电压，将DC12V通过电压变换器XL4016E1芯片恒流限压的对电池进行充电，实现对锂电池组中的电压低的单体电池充电。放电模块和继电器控制模块的电路图如图6所示，选用IRFP90N20D功率MOS芯片，此电路通过继电器将单体电池与电路接通或断开，当电路异常或电压异常时可通过单片机将继电器断开，有效的保护了电池和电路，控制器通过输出PWM波控制IRFP90N20D功率MOS芯片的开度，对电池进行放电，并通过分流电阻采集放电电流进行反馈。本电路实现了对电池组中的电压高的单体电池放电，从而使得锂电池组中各单体电池电压趋于一致，实现的单体电池间的电压均衡的目标。这种方法不但效率高，还可以实现动力电池中任意电池单体的均衡。采集控制模块的电路图如图7所示，运放的输入阻抗无穷大，静态功耗小，通过运放将电池的高电压可降为单片机可接受的电压范围。采集控制模块还包括设置在锂电池组内的温度传感器，用来检测电池的温度，温度传感器的输出端连接采集控制模块的输入端，通过电池的温度来判断电池是否在充电。控制板的电路图如图8所示，采用STM32F103C8T6单片机对电路各个模块进行控制，来实现锂电池组的均衡。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池模组均衡模块，其特征在于：包括壳体(1)以及设置在壳体(1)内的用于对输入的交流电进行整流的高压整流模块、用于对锂电池组中各个单体电池进行均衡管理的均衡管理单元和用于控制均衡管理单元实现对锂电池组中各单体电池充放电的控制板，高压整流模块的输入端连接在市电220V上，高压整流模块的输出端连接均衡管理单元的输入端，均衡管理单元的输出端连接锂电池组，均衡管理单元与控制板之间电连接；所述壳体上设置有与控制板输出端连接的显示屏(2)和与控制板输入端连接的防水接插件(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池模组均衡模块，其特征在于：包括壳体(1)以及设置在壳体(1)内的用于对输入的交流电进行整流的高压整流模块、用于对锂电池组中各个单体电池进行均衡管理的均衡管理单元和用于控制均衡管理单元实现对锂电池组中各单体电池充放电的控制板，高压整流模块的输入端连接在市电220V上，高压整流模块的输出端连接均衡管理单元的输入端，均衡管理单元的输出端连接锂电池组，均衡管理单元与控制板之间电连接；所述壳体上设置有与控制板输出端连接的显示屏(2)和与控制板输入端连接的防水接插件(3)。


2.根据权利要求1所述的一种锂电池模组均衡模块，其特征在于：所述均衡管理单元包括用于采集锂电池组中各单体电池电压的采集控制模块、用于对锂电池组中电压低的单体电池充电的恒流限压充电模块、用于对锂电池组中电压高的单体电池放电的放电模块和在控制板指令下用于控制均衡管理单元动作的继电器控制模块，采集控制模块的输入端连接在锂电池组上，采集控制模块的输出端分别连接控制板、恒流限压充电模...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯士欣，刘扬，
申请(专利权)人：北京迈世高科电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11