一种降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统及方法，该系统包括：采集模块、切换控制模块、运放模块、电池接入模块和充放电机模块；切换控制模块用于先后切换电池接入模块和充放电机模块接入运放模块；采集模块用于分别采集电池接入模块和充放电机模块的输出电压经过运放模块放大后的电压值，并将所述电压值输出至控制模块；控制模块用于控制所述切换控制模块的切换；在充放电机模块接入运放模块后，对所述充放电机的输出电压开启闭环控制，使所述充放电机的输出电压值上升至闭环控制的预设电压值，并控制所述电池接入模块接入所述充放电机模块完成充放电启动。本发明专利技术中降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统，保证了在将锂电池接入充放电机进行充放电启动时，最大限度地减小冲击电流，使锂电池最终的性能更加稳定。更加稳定。更加稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统及方法


[0001]本专利技术属于锂电池
，更具体地，涉及一种降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，锂电池化成、分容均采用单电芯化成的方案，即一个电芯由一个独立的电源对其充放电化成、分容，来实现对锂电池的激活。在化成、分容的过程中，高精度的充放电控制以及减少冲击性电流的出现，对锂电池最终的品质特性有着极其重要的作用。
[0003]锂电池化成、分容充放电机在启动瞬间，充放电机输出电压需要首先与电池输入电压保持完全一致，然后再将电池接入，从而进行充放电控制。这样做的目的，是为了减小锂电池接入瞬间，因为与充放电机输出电压与电池输入电压的不一致，导致锂电池受到启动电流冲击，损坏锂电池的化成、分容品质，同时也损害锂电池的寿命。由于锂电池化成、分容系统对充放电电流要求非常高，为了减小这一启动的冲击，电池接入充放电机时，充放电机输出电压与电池输入电压越接近一致，理论上接入瞬间的冲击电流就会越小，理想情况下，二者电压完全一致，就不会造成冲击。但是由于实际充放电机采样的偏差，以及实际采样电路的非线性，即便是可以后期对采样电路进行校准，最终也不太可能实现二者电压完全一致，或多或少存在启动冲击电流的存在。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统及方法，其目的在于降低锂电池在化成分容启动时的冲击电流。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统，包括：采集模块、切换控制模块、运放模块、电池接入模块和充放电机模块；
[0006]切换控制模块用于先后切换电池接入模块和充放电机模块接入运放模块；
[0007]采集模块用于分别采集电池接入模块和充放电机模块的输出电压经过运放模块放大后的电压值，并将所述电压值输出至控制模块；
[0008]控制模块用于控制所述切换控制模块的切换；在充放电机模块接入运放模块后，对所述充放电机的输出电压开启闭环控制，使所述充放电机的输出电压值上升至闭环控制的预设电压值，并控制所述电池接入模块接入所述充放电机模块完成充放电启动。
[0009]优选的，所述电池接入模块的输出电压经过运放模块放大后的电压值为所述闭环控制的预设电压值。
[0010]优选的，所述充放电机模块的第一输出侧与所述电池接入模块的第一输出侧通过开关电路连接；
[0011]所述控制模块控制开关电路的导通使所述电池接入模块接入所述充放电机模块实现电池充放电启动。
[0012]优选的，所述充放电机模块的第二输出侧连接第一电阻分压电路，所述第一电阻分压电路对充放电机模块的输出电压进行分压后输出差分电压至运放模块。
[0013]优选的，所述电池接入模块的第二输出侧连接第二电阻分压电路，所述第二电阻分压电路对电池接入模块的输出电压进行分压后输出差分电压至运放模块。
[0014]优选的，所述第一电阻分压电路和所述第二电阻分压电路的分压效果保持相同。
[0015]优选的，所述第一电阻分压电路、第二分压电路分别包括若干个串联的电阻，且所述第一电阻分压电路中各个电阻的阻值与所述第二分压电路中各个电阻的阻值相等。
[0016]优选的，所述切换控制模块为模拟开关，所述模拟开关在控制信号作用下分别切换电池接入模块和充放电机模块接入运放模块。
[0017]按照本专利技术的另一个方面，还提供了一种降低锂电池化成分容启动冲击电流的方法，包括：
[0018]将电池接入模块接入运放模块，采集所述运放模块稳定后的第一输出电压并输出至控制模块；
[0019]将所述电池接入模块与所述运放模块断开，切换充放电机模块接入到所述运放模块，采集所述运放模块稳定后的第二输出电压并输出至控制模块；
[0020]对所述充放电机模块的输出电压开启闭环控制，使其电压值上升至与所述第一电压值相等；
[0021]控制所述电池接入模块接入所述充放电机模块完成充放电启动。
[0022]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0023](1)本专利技术提供的一种降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统及方法，通过将充放电机模块输出电压与电池接入模块输出电压的采样电路设置为同一套电路，利用切换控制模块对充放电机模块与电池接入模块电路的输出电压进行分别切换采集，消除了不同采样电路分别采集充放电机模块和电池接入模块输出电压造成的不可避免的采集误差，降低了启动时的冲击电流。
[0024](2)本专利技术提供的一种降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统及方法，将实时采集到的充放电机的输出电压作为闭环控制的反馈值，将采集到的电池接入模块的输出电压作为闭环控制的给定值，来对充放电机模块进行闭环控制，以使充放电机模块的输出电压值上升至与电池接入模块的输出电压值相等，完成锂电池的充放电启动，在进行闭环控制时，可以不需要再额外的对两者电压进行校准后再控制，并且保证了在接入电池时，充放电机的输出电压与电池输出电压控制在同一水平，最大限度的减小启动时的冲击电流，方法简单，易于精确控制，提高了锂电池的品质和性能。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例提供的一种降低锂电池化成分容启动冲击电流的流程示意图；
[0026]图2是本专利技术实施例提供的充放电机模块与电池接入模块的连接示意图；
[0027]图3是本专利技术实施例提供的第一电阻分压电路的示意图；
[0028]图4是本专利技术实施例提供的第二电阻分压电路的示意图；
[0029]图5是本专利技术实施例提供的切换模块的示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0031]如
技术介绍
中所介绍，在锂电池化成、分容之前，锂电池与充放电机会接入开关电路的两侧，启动锂电池化成、分容程序时，系统会先将开关电路中充放电机的输出电压Uc抬高到与输入的锂电池电压Ubat一致，然后由控制闭合开关电路的开关K，从而将锂电池接入开关电路，对其进行高精度的充放电控制。但是，如果开关电路的输出滤波电容电压在闭合开关K时，电压与输入的锂电池电压不一致，也就是存在压差，由于电路定律，电容电压不能突变，那么此时会出现较大的冲击电流，根据基尔霍夫电压定律，闭合K瞬间，Uc＝I*R+Ubat，也就是冲击电流作用于电阻R，来抵消电压差带来的影响，此时冲击电流的幅值等于(Uc
‑
Ubat)/R，(Uc
‑
Ubat)也就是此时的电压差，由于锂电池内阻R非常小，所以极小的电压差都会导致一个较大的冲击电流，从而影响锂电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统，其特征在于，包括：采集模块、切换控制模块、运放模块、电池接入模块和充放电机模块；切换控制模块用于先后切换电池接入模块和充放电机模块接入运放模块；采集模块用于分别采集电池接入模块和充放电机模块的输出电压经过运放模块放大后的电压值，并将所述电压值输出至控制模块；控制模块用于控制所述切换控制模块的切换；在充放电机模块接入运放模块后，对所述充放电机的输出电压开启闭环控制，使所述充放电机的输出电压值上升至闭环控制的预设给定值，控制所述电池接入模块接入所述充放电机模块完成充放电启动。2.如权利要求1所述的降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统，其特征在于，将采集到的所述电池接入模块的输出电压作为所述闭环控制的预设给定值。3.如权利要求1所述的降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统，其特征在于，所述充放电机模块的第一输出侧与所述电池接入模块的第一输出侧通过开关电路连接；所述控制模块控制开关电路的导通使所述电池接入模块接入所述充放电机模块实现电池充放电启动。4.如权利要求1所述的降低锂电池化成分容启动冲击电流的系统，其特征在于，所述充放电机模块的第二输出侧连接第一电阻分压电路，所述第一电阻分压电路对充放电机模块的输出电压进行分压后输出差分电压至运放模块。5.如权利要求1所述的降低锂...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵参，童菊芳，胡小军，
申请(专利权)人：常州精测新能源技术有限公司武汉精测电子集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：