CN202435094U - 蓄电池均衡放电控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种蓄电池均衡放电控制系统，包括放电正极、放电负极、放电模块和CPU控制器，放电正极和放电负极分别与串联的多组单体电池连接，所述串联的多组单体电池通过负载开关与蓄电池放电负载连接，CPU控制器设有单根与控制中心数据传输的通讯线，每根通讯线均与一线通讯线连接；放电模块包括电池电压检测单元，一线通讯线与放电控制器连接，放电控制器包括：用以根据电池电压检测单元的数据计算每一个单体电池的实时电压参数的电压参数计算单元；用以当某一单体电池的电压低于预设电压值时向负载开关发出关断指令的放电控制单元。本实用新型提供一种简化结构、降低成本、适用性良好的蓄电池均衡放电控制系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及蓄电池组充放电技术，尤其是一种蓄电池均衡放电控制系统。
背景技术
为了达到延长蓄电池组的使用寿命，在蓄电池组充放电行业一般使用均衡充电模式，确保每只单体电池的充电电压、充电电流和温度均能在蓄电池的安全工作范围，确保蓄电池充足电而又不会出现过充电现象及温度失控现象，确保蓄电池组的使用寿命和安全可靠运行。但常规均衡充电模式模式接线复杂，成本高，而蓄电池的使用已经应用到我们生活的每个领域，好的均衡充电方式不能适应大批量推广和应用。蓄电池组的放电欠压保护，一般用所有串联的总电压大小作为欠压保护电压。
发明内容
为了克服已有蓄电池充放电技术的结构复杂、成本高、适用性较差的不足，本实用新型提供一种简化结构、降低成本、适用性良好的蓄电池均衡放电控制系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种蓄电池均衡放电控制系统，包括放电正极和放电负极，所述放电正极和放电负极分别与串联的多组单体电池连接，所述串联的多组单体电池通过负载开关与蓄电池放电负载连接，所述控制系统还包括放电模块和CPU控制器，所述CPU控制器设有单根与控制中心数据传输的通讯线，每根通讯线均与一线通讯线连接；所述放电模块包括电池电压检测单元，所述电池电压检测单元与电压检测支路连接，所述电压检测支路包括电阻R1和电阻R2，所述电压检测支路与单体电池并联，所述电阻R1和R2的连接节点与所述电池电压检测单元连接；所述一线通讯线与放电控制器连接，所述放电控制器包括：用以根据电池电压检测单元的数据计算每一个单体电池的实时电压参数的电压参数计算单元；用以当某一单体电池的电压低于预设电压值时向负载开关发出关断指令的放电控制单元。
进一步，所述放电模块还包括温度检测单元，单体电池上安装温度传感器，所述温度传感器与温度检测单元连接；所述放电控制器包括：用以根据温度检测单元的数据计算每一个单体的实时工作温度的工作温度计算单元；用以当某一单体电池的温度达到预设的阈值温度，发出告警指令或发出减小蓄电池放电负载的放电电流指令的温度实时监控模块。
再进一步，所述放电控制器还包括：用以保存上电时的每个单体电池的温度的上电环境温度计算单元。
更进一步，所述放电控制器还包括：用以向放电模块发送握手协议，通过时钟信号启动辅助电源的节能控制单元。
所述放电开关与限流电阻串联。
本实用新型的技术构思为：先向“放电模块”发送握手协议，可连续发送多次，目的是让“放电模块”先启动辅助电源，因为通讯线只有产生CLK信号时，“放电模块”的辅助电源才会工作，这样“放电模块”处于节能状态，握手协议可，充电器就就知道“放电模块”的IP地址，方便下一步控制，当然也可以在组装时调试好充电器与“放电模块”的配合，把IP地址直接写到充电器中。
放电前先循环检测单体电池的电压与温度后，并记录充电器的控制系统中，作为电池的环境温度及起始电压。
启动放电控制器的蓄电池放电负载，同时不断循环检测单体电池的电压与温度，并通过计算，如果某一单体电压低于一个预先设定的电压Vx后就停止放电，并告之用户已经有某一节电池达到保护电压，不能再继续放电，否则会出现电池过放电现象。
因为串联电池组放电有差别是正常现象，有的只有稍微差别是允许的，所以在放电过程中检测每一节的电池电压，如果发现有一节电池放电快到过放保护电压时，而另外几节电池电压相差比较大，就报警告诉用户，如果差别不大，在预先设定的允许范围内就不报警，直到某一个电池达到保护点时就切断放电负载，从而有效及时地保护蓄电池组。
通过检测电池的温度(电池的实际工作温度)，如果达到预先设定的保护温度就报警并按预先设定的电流保护方案减小负载的放电电流的，从而保护电池，如果单体电池温度过高达到极限设定温度值时应该立即停止放电，保护电池，从而提高电池的使用寿命。
本实用新型的有益效果主要表现在：简化结构、降低成本、适用性良好。
附图说明
图1是蓄电池均衡放电控制系统的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1，一种蓄电池均衡放电控制系统，包括放电正极和放电负极，所述放电正极和放电负极分别与串联的多组单体电池连接，所述串联的多组单体电池通过负载开关与蓄电池放电负载连接，所述控制系统还包括放电模块和CPU控制器，所述CPU控制器设有单根与控制中心数据传输的通讯线，每根通讯线均与一线通讯线连接；所述放电模块包括电池电压检测单元，所述电池电压检测单元与电压检测支路连接，所述电压检测支路包括电阻R1和电阻R2，所述电压检测支路与单体电池并联，所述电阻R1和R2的连接节点与所述电池电压检测单元连接；所述一线通讯线与放电控制器连接，所述放电控制器包括：用以根据电池电压检测单元的数据计算每一个单体电池的实时电压参数的电压参数计算单元；用以当某一单体电池的电压低于预设电压值时向负载开关发出关断指令的放电控制单元。
所述放电模块还包括温度检测单元，单体电池上安装温度传感器，所述温度传感器与温度检测单元连接；所述放电控制器包括：用以根据温度检测单元的数据计算每一个单体的实时工作温度的工作温度计算单元；用以当某一单体电池的温度达到预设的阈值温度，发出告警指令或发出减小蓄电池放电负载的放电电流指令的温度实时监控模块。
所述放电控制器还包括：用以保存上电时的每个单体电池的温度的上电环境温度计算单元。
所述放电控制器还包括：用以向放电模块发送握手协议，通过时钟信号启动辅助电源的节能控制单元。所述放电开关K1与限流电阻RS串联。
本实施例中，使用“放电模块”电压与温度检测功能，“放电模块”合用一根通讯线，“放电模块”的CPU供电，为了做到节能，可以做成只有通讯有CLK信号时才有辅助电源，这样系统不工作时可以不消耗蓄电池组的电能
蓄电池组中，放电过程中检测每一节的电池电压，如果发现有一节电池放电快到过放保护电压时，而另外几节电池电压相差比较大，就报警告诉用户，如果差别不大，在预先设定的允许范围内就不报警，直到某一个电池达到保护点时就切断放电负载，从而有效及时地保护蓄电池组。
通过检测电池的温度(电池的实际工作温度)，如果达到预先设定的保护温度就报警并按预先设定的电流保护方案减小负载的放电电流的，从而保护电池，如果单体电池温度过高达到极限设定温度值时应该立即停止放电，保护电池，从而提高电池的使用寿命。
串联电池组中保证每节电池均正好放到保护点(均衡放电)实际是无法实现的，我们是以单体电池作为放电保护标准，同时配合单体电池电压采样，可以提醒用户电池的差别，让用户及时去更换差别大的电池单体，从而保护好的电池单体。
Claims (5)
1.一种蓄电池均衡放电控制系统，包括放电正极和放电负极，所述放电正极和放电负极分别与串联的多组单体电池连接，所述串联的多组单体电池通过负载开关与蓄电池放电负载连接，其特征在于：所述控制系统还包括放电模块和CPU控制器，所述CPU控制器设有单根与控制中心数据传输的通讯线，每根通讯线均与一线通讯线连接；所述放电模块包括电池电压检测单元，所述电池电压检测单元与电压检测支路连接，所述电压检测支路包括电阻R1和电阻R2，所述电压检测支路与单体电池并联，所述电阻R1和R2的连接节点与所述电池电压检测单元连接；所述一线通讯线与放电控制器连接，所述放电控制器包括：用以根据电池电压检测单元的数据计算每一个单体电池的实时电压参数的电压参数计算单元；用以当某一单体电池的电压低于预设电压值时向负载开关发出关断指令的放电控制单元。
2.如权利要求1所述的蓄电池均衡放电控制系统，其特征在于：所述放电模块还包括温度检测单元，单体电池上安装温度传感器，所述温度传感器与温度检测单元连接；所述放电控制器包括：用以根据温度检测单元的数据计算每一个单体的实时工作温度的工作温度计算单元；用以当某一单体电池的温度达到预设的阈值温度，发出告警指令或发出减小蓄电池放电负载的的放电电流指令的温度实时监控模块。
3.如权利要求1或2所述的蓄电池均衡放电控制系统，其特征在于：所述放电控制器还包括：用以保存上电时的每个单体电池的温度的上电环境温度计算单元。
4.如权利要求1或2所述的蓄电池均衡放电控制系统，其特征在于：所述放电控制器还包括：用以向放电模块发送握手协议，通过时钟信号启动辅助电源的节能控制单元。
5.如权利要求1或2所述的蓄电池均衡放电控制系统，其特征在于：所述放电开关与限流电阻串联。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105140976A (zh) * | 2014-06-09 | 2015-12-09 | 深圳华粤宝电池有限公司 | 锂离子动力电池组均衡放电系统 |
| CN110741528A (zh) * | 2018-12-21 | 2020-01-31 | Oppo广东移动通信有限公司 | 电池供电电路、待充电设备及充电控制方法 |
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