智能组合式锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术涉及一种智能组合式锂离子电池，特别适用于为各种电子设备提供动力，它包括一个箱体、控制面板和安装在箱体内主要由若干个单体锂离子电池组成的锂离子电池组；所述箱体内还安装有数据采集模块和主控制模块及电流传感器、温度传感器；数据采集模块分别与锂离子电池组、电流传感器、温度传感器和主控制模块连接。本实用新型专利技术的优点是：通过主控制模块为控制核心，有效地对锂离子电池组内各单体锂离子电池的充放电提供充放电状态监视、报警及过压/过流保护、短路保护，满足锂离子电池在大中容量UPS、储能电池、电动工具、电动汽车中的应用。本实用新型专利技术智能组合式锂离子电池结构紧凑、安装简单，便于更换，易于维护。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能组合式锂离子电池，属于电子控制
，特别适用于为各种电子设备提供动力。
技术介绍
随着锂离子电池技术的不断发展及产量的快速增长，其应用领域也不断的扩大，在国民经济和人民生活中占有很重要的地位。但是目前的单体锂离子电池还是以小容量、低功率为主，大容量、高功率的锂离子电池技术尚不成熟，也未形成规模化生产，使得锂离子电池在中/大容量UPS、储能电池、电动工具、电动汽车中尚未得到广泛应用。其中一个重要原因是锂离子电池充放电和智能管理系统中有些关键技术还不够成熟。因此，从安全性、均衡性、可靠性、经济性以及多方面考虑，需要研制一种可采用每个单体电池独立充放电和智能管理的组合式锂离子电池，以满足锂离子电池在大中容量UPS、储能电池、电动工具、电动汽车中的应用，并通过其外接显示模块对每块单体锂离子电池的充放电状态进行监视、报警及保护。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种智能组合式锂离子电池，以主控制模块为控制核心，有效地对智能组合式锂离子电池内各单体锂离子电池的充放电提供充放电状态监视、报警及过压/过流保护、短路保护，并提供通信接口。本技术的技术方案是一种智能组合式锂离子电池，包括一个箱体、控制面板和安装在箱体内由若干个单体锂离子电池组成的锂离子电池组；所述箱体内还安装有数据采集模块和主控制模块及电流传感器、温度传感器；数据采集模块分别与锂离子电池组、电流传感器、温度传感器和主控制模块连接。进一步的技术方案是所述的智能组合式锂离子电池，其控制面板上安装有电源开关、充电接口、检测接口、供电接口和通讯接口。所述的智能组合式锂离子电池，其每个单体锂离子电池分别接在充电接口、检测接口和数据采集模块上；单体锂离子电池串联接在供电接口上，且锂离子电池组与主控制模块相连。所述的智能组合式锂离子电池，其箱体外部有显示模块，且主控制模块通过控制面板上的通讯接口连接到显示模块上。所述的智能组合式锂离子电池，其控制面板上安装有报警接口、过流指示灯、过温指示灯、欠压报警指示灯和通讯故障蜂鸣器，并分别接在主控制模块上。所述的智能组合式锂离子电池，其电流传感器安装在锂离子电池组上，并与数据采集模块连接；温度传感器安装在锂离子电池组中间，并与数据采集模块连接。所述的智能组合式锂离子电池，其电源开关接在锂离子电池组与主控制模块之间。本技术智能组合式锂离子电池突出的特点和显著的技术效果是I、具有模块化、通用化、标准化的安全可靠的电气结构设计，且结构紧凑、安装简单，便于更换易于维护等技术效果。2、具有实时数据采集和处理，能对单体锂离子电池的充放电电压、电流、环境温度及故障信息等状态量进行实时采集，数据采集速度快、精度高、抗干扰能力强。3、采用每个单体电池统一控制并独立充放电，避免了串联充放电引起单体性能不一致降低锂离子电池组性能的问题，延长锂离子电池组的连续运行能力和使用寿命。本技术智能组合式锂离子电池可实现快速充放电，循环次数不少于一千次。智能组合式锂离子电池充放电方式选择单体锂离子电池统一控制并独立充放电，不但保证了单体锂离子电池电压的一致性，而且可以实现快速充放电，充放电时间可在一小时内完成。选择每个单体锂离子电池独立充放电同时也保证了锂离子电池组充放电过程中的安全性，避免了串联充放电引起单体锂离子电池性能不一致降低锂离子电池组性能的问题，延长了锂离子电池组的使用寿命。附图说明图I为本技术的智能组合式锂离子电池正视图；图2为本技术的智能组合式锂离子电池控制面板视图；图3为本技术的智能组合式锂离子电池显示模块正视图；图4为本技术的智能组合式锂离子电池原理框图；图中各附图标记的构件名称为箱体一I、控制面板一2、锂离子电池组一3、单体锂尚子电池一3. I、数据米集模块一4、主控制模块一5、显不模块一6、通讯接口一7、供电接口一8、过流指不灯一9、通讯故障蜂鸣器一 10、充电接口一 11、检测接口一 12、过温指不灯一13、报警接口一 14、欠压报警指示灯一 15、电源开关一 16、电流传感器一 17、温度传感器一18。具体实施方式结合附图和实施例对本技术作进一步说明如下如图I一4所示，一种智能组合式锂离子电池，包括一个箱体I、控制面板2和安装在箱体I内由若干个单体锂离子电池3. I组成的锂离子电池组3 ;如图4所示，本实施例单体锂离子电池3. I为从I号单体锂离子电池到9号单体锂离子电池共9个，组成锂离子电池组3 ;如图I所示，所述箱体I内还安装有数据采集模块4和主控制模块5及电流传感器17、温度传感器18 ;数据采集模块4分别与锂离子电池组3、电流传感器17、温度传感器18和主控制模块5连接。如图1、2所示，所述的控制面板2上安装有电源开关16、充电接口11、检测接口 12、供电接口 8和通讯接口 7。每个单体锂离子电池3. I分别接在充电接口11、检测接口 12和数据采集模块4上；单体锂离子电池3. I串联接在供电接口 8上，且锂离子电池组3与主控制模块5相连。如图3、1、2所示，箱体I外部有显示模块6，且主控制模块5通过控制面板2上的通讯接口 7连接到显示模块6上。如图3、4所示，控制面板2上安装有报警接口 14、过流指示灯9、过温指示灯13、欠压报警指示灯15和通讯故障蜂鸣器10，并分别接在主控制模块5上。如图I所示，所述的电流传感器17安装在锂离子电池组3上，并与数据采集模块4连接；温度传感器18安装在锂离子电池组3中间，并与数据采集模块4连接。如图4所示，所述的电源开关16接在锂离子电池组3与主控制模块5之间。以下结合附图和技术原理，对本技术技术方案和效果再作说明如下本技术的原理是一种智能组合式锂离子电池，以单片机作为各种功能控制的核心，有效地对各单体锂离子电池的充放电提供过压/过流保护、短路保护，并提供了通信接口。另外用户还可通过显示模块触摸液晶屏上的按键信号，进入相应菜单，在液晶显示屏上显示用户选择的锂离子电池组电压、电流及单体电池的电压和温度实时监测值。当锂离子电池组发生过流、过温、欠压时，控制面板上的相应报警指示灯亮同时蜂鸣器鸣叫。当锂离子电池组内电池管理系统(BMS)组件发生通讯故障时则只有蜂鸣器鸣叫。如图4所示，所述的智能组合式锂离子电池，其箱体I内锂离子电池组3中的单体锂离子电池3. I为磷酸铁锂电池。单体锂离子电池3. I的设计采用高温自闭三层隔膜，在高温下隔膜阻断锂离子的通路，内部形成断路，自动禁止放电，保证了电池本体的安全。电解液选择磷酸铁锂专 用电解液，提高了磷酸铁锂活性物质的性能。负极选用高容量的人造石墨，提高了电池整体的比能。其中锂离子电池组3中的九个单体锂离子电池3. I串联接在供电接口 8上，且每个单体锂离子电池3. I又分别接在充电接口 11、检测接口 12、和数据采集模块4上。供电接口 8用于对外部连接的设备提供电源，充电接口 11和检测接口 12接到专门的锂离子电池充放电测试装置上以便对智能组合式锂离子电池进行充放电控制。锂离子电池组3还通过电源开关16与主控制模块5相连，把电池组的电压进行转换为电池智能管理系统(BMS)提供电源并控制其上电运行/停止。主控制模块5通过通讯接口 7连接到显示模块6上，通过串口通讯传输锂离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能组合式锂离子电池，其特征在于：包括一个箱体（1）、控制面板（2）和安装在箱体（1）内由若干个单体锂离子电池（3.1）组成的锂离子电池组（3）；所述箱体（1）内还安装有数据采集模块（4）和主控制模块（5）及电流传感器（17）、温度传感器（18）；数据采集模块（4）分别与锂离子电池组（3）、电流传感器（17）、温度传感器（18）和主控制模块（5）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陶勇，喻超，蒋炜，章勤，刘灿，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一二研究所，
类型：实用新型
国别省市：