本发明专利技术涉及一种锂离子动力电池主动式自管理充电装置，包括由多个锂离子电池组构成的电池组集群，还包括多个与所述锂离子电池组一一对应的充电模块，所述充电模块包括输入端及输出端；所述多个充电模块的输入端并联连接至交流电源；每个所述充电模块的输出端各自连接对应的所述锂离子电池组，用于对对应的所述锂离子电池组进行充电；所述多个锂离子电池组串联连接，并且两两之间设有由电池组所对应的充电模块进行控制的继电器。本发明专利技术能够对电池组实现均衡的主动式充电管理，充放电过程完全可逆，充电过程电池无损伤，放电过程实现均衡放电，免除复杂的电池管理系统，大大提高了电池的使用寿命及使用效率，使用成本也相对降低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池充电装置，尤其涉及一种锂离子动力电池主动式自管理充电装置。
技术介绍
随着锂离子动力电池在各个领域日益得到大规模应用，其优势不断得到肯定，同 时其弊端也渐渐显露出来。目前广泛应用的锂离子动力电池充放电装置都是被动式，例如， 是在单节电池上加一块电压检测板，组成电池组后连接到所谓的电源管理装置，在电池充 放电时由电压检测板所检测单节电池的电压作为控制整个电池组的依据。然而，现有技术 中上述这种被动式充电方式无法实现多节电池的平衡管理。例如，一个由十节电池组成电 池组，在充放电过程中肯定有一节先达到充满电或截止放电的状态，如果此时就关闭系统， 剩余九节电池肯定不能达到均衡充电或均衡放电，如此一来，久而久之反而会影响电池的 使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锂离子动力电池主动式自管理充电装置，以解决现有技 术中同类充电产品存在的上述问题。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案提出一种锂离子动力电池主动式自管理 充电装置，包括由多个锂离子电池组构成的电池组集群，还包括多个与所述锂离子电池组 一一对应的充电模块，所述充电模块包括输入端及输出端；所述多个充电模块的输入端并联连接至交流电源；每个所述充电模块的输出端各 自连接对应的所述锂离子电池组，用于对对应的所述锂离子电池组进行充电；所述多个锂离子电池组串联连接，并且两两之间设有继电器；每个所述继电器对应一个所述锂离子电池组，且由与该对应锂离子电池组对应的 充电模块控制，所述充电模块对自身连接所述交流电源的输入端工作状态进行检测在检 测到所述输入端断开时停止所述充电，并将对应的所述继电器切换为导通状态；在检测到 所述输入端导通时启动所述充电，并将对应的所述继电器切换为断开状态。上述的锂离子动力电池主动式自管理充电装置中，所述锂离子电池组内包括多个 锂离子电池，构成所述电池组集群的所述多个锂离子电池组是根据所述锂离子电池的内阻 进行配置，内阻接近的所述多个锂离子电池配置为一个所述锂离子电池组。上述的锂离子动力电池主动式自管理充电装置中，所述的每个充电模块包括多个 充电单元，所述充电单元的输入端并联连接至所述交流电源，所述充电单元的输出端并联 输出高精度直流电；根据电池实际需求电流的大小，各个充电单元进行集群调度控制。本专利技术技术方案提供的锂离子动力电池主动式自管理充电装置，能够对电池组实 现均衡的充电管理以及放电管理，大大提高了电池的使用寿命及使用效率，使用成本也相 对降低。附图说明图1为本专利技术锂离子动力电池主动式自管理充电装置的实施例示意图；图2为图1所示实施例中的充电模块结构示意图；图3为本实施例充电装置的充电模式示意图。具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图1为本专利技术锂离子动力电池自管理充电装置的实施例示意图，如图所示，本实 施例的锂离子动力电池主动式自管理充电装置包括由多个锂离子电池组11 (图中仅显示3 个作为示例)构成的电池组集群，还包括多个与锂离子电池组11 一一对应的充电模块12， 充电模块12包括输入端121及输出端122。多个充电模块12的输入端121并联连接至交 流电源；每个充电模块12的输出端122各自连接对应的锂离子电池组11，用于对对应的锂 离子电池组11进行充电。多个锂离子电池11串联连接，并且两两之间设有继电器13。接续以上实施例所述，每个继电器13对应一个锂离子电池组11，且由与该对应锂 离子电池组11对应的充电模块12控制，充电模块12对自身连接交流电源的输入端121工 作状态进行检测在检测到输入端121断开时停止充电，并将对应的继电器切换为导通状 态；在检测到输入端导通时启动充电，并将对应的继电器13切换为断开状态。上述交流电 的输入端121断开有两种方式实现一种是人为操作，即断开交流接触开关，此操作应用于 纯电动汽车以及插电式混合动力车；另一种是自动控制，在检测到每个充电单元停止充电 时，交流输入端自动断开，此操作应用于风光储能自动控制领域。相应的，上述交流电的输 入端121导通也有两种方式来实现一种是人为操作；另外一种是自动控制，具体例如，当 电池的S0C低于设定值时，交流电自动导通，继电器自动断开。并且，充电模块12的输入端121连接交流电源，且输入端121包括两个，分别连接 至交流电源的火线和零线；充电模块12的输出端122输出直流电，且输出端122包括两个， 分别连接至对应的锂离子电池组11的正极和负极。而多个锂离子电池组11之间是正负极 依次连接的方式相串联形成一个不封闭的环，并且头部一个锂离子电池组的正极/负极与 尾部一个锂离子电池组负极/正极便形成整个电池组集群的直流输出，如图1所示。进一步上述的锂离子动力电池主动式自管理充电装置中，每个充电模块12由包 括多个充电单元121、122... 12n，如图2所示(图中的省略号即表示中间还省略了多个充电 单元)，充电单元121 12n的输入端并联连接至交流电源，充电单元121 12n的输出端 则并联输出高精度直流电；根据电池实际需求电流的大小，各个充电单元121、122. . . 12n 可以进行集群调度控制。电源管理作为电动汽车的最核心、最基本的部件，目前国内没有一家电源管理方 案及产品符合电动汽车批量化生产要求，而上述本实施例提供的锂离子动力电池自管理充 电装置可以解决如下问题电池组实现了均衡的充电管理以及放电管理，大大提高了电池 的使用寿命及使用效率，使用成本也相对降低；电池组组合方式多样化，可以适用不同用户 的选择需要。结合上述实施例的内容，以下将进一步对本实施例充电装置所涉及的各个方 面详细加以阐述。4主动式自管理充电目前传统的恒流、恒压充电技术，以及由该技术发展延伸出来的分段恒流、限流恒 压等充电技术都是被动式充电，不能实时反映电池实际电流需求状态。对于锂离子动力电 池，现有技术中采用将电池管理系统(BMS)与充电机之间建立联系，BMS通过对电池的当前 状态(如温度、单体电池电压、电池工作电流、一致性以及温升等)进行监控，并利用这些参 数对当前电池的最大允许电流进行估算；充电过程中，通过通讯线将BMS和充电机联系起 来，实现数据的共享。BMS将总电压、最高单体电池电压、最高温度、温升、最大允许充电电 流、最高允许单体电池电压以及最大允许充电电流等参数实时地传递到充电机，充电机根 据电池管理系统提供的信息改变自己的充电策略和输出电流。这样问题的焦点集中在BMS 如何真实准确地将信息传递给充电机，BMS采集到电池的很多信息都发生在实际充电之后， 不能反映正在充电电池的实际状态，这种滞后对电池来说往往是致命的。根据这些实际应 用的缺陷，本实施例中提出了主动式自管理的充电技术路线，充电过程精确控制充电电流， 电压随电流的递减而逐渐升高的充电模式。具体而言，主动式自管理充电含义是指根据电池容量、电池自身需求电流的大 小，对充电电流进行精确控制，充电电流符合电池实际的充电特性；充电过程中电压随充电 电流减小而逐渐升高，最终稳定至设定值；充电最后阶段电压稳定不变，充电电流以脉冲震 荡的方式对电池进行修复处理，修复时间依据电池自身状态；如图3所示，其为本实施例充 电装置的充电模式示意图。整体串联恒压、单体并联本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锂离子动力电池主动式自管理充电装置，包括由多个锂离子电池组构成的电池组集群，其特征在于，还包括多个与所述锂离子电池组一一对应的充电模块，所述充电模块包括输入端及输出端；所述多个充电模块的输入端并联连接至交流电源；每个所述充电模块的输出端各自连接对应的所述锂离子电池组，用于对对应的所述锂离子电池组进行充电；所述多个锂离子电池组串联连接，并且两两之间设有继电器；每个所述继电器对应一个所述锂离子电池组，且由与该对应锂离子电池组对应的充电模块控制，所述充电模块对自身连接所述交流电源的输入端工作状态进行检测：在检测到所述输入端断开时停止所述充电，并将对应的所述继电器切换为导通状态；在检测到所述输入端导通时启动所述充电，并将对应的所述继电器切换为断开状态。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：夏正奎，郭永民，刘文起，
申请(专利权)人：夏正奎，郭永民，刘文起，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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