智能組合式鋰離子電池制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種智能組合式鋰離子電池，特別適用于為各種電子設(shè)備提供動(dòng)力，它包括一個(gè)箱體、控制面板和安裝在箱體內(nèi)主要由若干個(gè)單體鋰離子電池組成的鋰離子電池組；所述箱體內(nèi)還安裝有數(shù)據(jù)采集模塊和主控制模塊及電流傳感器、溫度傳感器；數(shù)據(jù)采集模塊分別與鋰離子電池組、電流傳感器、溫度傳感器和主控制模塊連接。本實(shí)用新型專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：通過主控制模塊為控制核心，有效地對鋰離子電池組內(nèi)各單體鋰離子電池的充放電提供充放電狀態(tài)監(jiān)視、報(bào)警及過壓/過流保護(hù)、短路保護(hù)，滿足鋰離子電池在大中容量UPS、儲(chǔ)能電池、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車中的應(yīng)用。本實(shí)用新型專利技術(shù)智能組合式鋰離子電池結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡單，便于更換，易于維護(hù)。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種智能組合式鋰離子電池，屬于電子控制
，特別適用于為各種電子設(shè)備提供動(dòng)力。
技術(shù)介紹
隨著鋰離子電池技術(shù)的不斷發(fā)展及產(chǎn)量的快速增長，其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷的擴(kuò)大，在國民經(jīng)濟(jì)和人民生活中占有很重要的地位。但是目前的單體鋰離子電池還是以小容量、低功率為主，大容量、高功率的鋰離子電池技術(shù)尚不成熟，也未形成規(guī)模化生產(chǎn)，使得鋰離子電池在中/大容量UPS、儲(chǔ)能電池、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車中尚未得到廣泛應(yīng)用。其中一個(gè)重要原因是鋰離子電池充放電和智能管理系統(tǒng)中有些關(guān)鍵技術(shù)還不夠成熟。因此，從安全性、均衡性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及多方面考慮，需要研制一種可采用每個(gè)單體電池獨(dú)立充放電和智能管理的組合式鋰離子電池，以滿足鋰離子電池在大中容量UPS、儲(chǔ)能電池、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車中的應(yīng)用，并通過其外接顯示模塊對每塊單體鋰離子電池的充放電狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、報(bào)警及保護(hù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種智能組合式鋰離子電池，以主控制模塊為控制核心，有效地對智能組合式鋰離子電池內(nèi)各單體鋰離子電池的充放電提供充放電狀態(tài)監(jiān)視、報(bào)警及過壓/過流保護(hù)、短路保護(hù)，并提供通信接口。本技術(shù)的技術(shù)方案是一種智能組合式鋰離子電池，包括一個(gè)箱體、控制面板和安裝在箱體內(nèi)由若干個(gè)單體鋰離子電池組成的鋰離子電池組；所述箱體內(nèi)還安裝有數(shù)據(jù)采集模塊和主控制模塊及電流傳感器、溫度傳感器；數(shù)據(jù)采集模塊分別與鋰離子電池組、電流傳感器、溫度傳感器和主控制模塊連接。進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的智能組合式鋰離子電池，其控制面板上安裝有電源開關(guān)、充電接口、檢測接口、供電接口和通訊接口。所述的智能組合式鋰離子電池，其每個(gè)單體鋰離子電池分別接在充電接口、檢測接口和數(shù)據(jù)采集模塊上；單體鋰離子電池串聯(lián)接在供電接口上，且鋰離子電池組與主控制模塊相連。所述的智能組合式鋰離子電池，其箱體外部有顯示模塊，且主控制模塊通過控制面板上的通訊接口連接到顯示模塊上。所述的智能組合式鋰離子電池，其控制面板上安裝有報(bào)警接口、過流指示燈、過溫指示燈、欠壓報(bào)警指示燈和通訊故障蜂鳴器，并分別接在主控制模塊上。所述的智能組合式鋰離子電池，其電流傳感器安裝在鋰離子電池組上，并與數(shù)據(jù)采集模塊連接；溫度傳感器安裝在鋰離子電池組中間，并與數(shù)據(jù)采集模塊連接。所述的智能組合式鋰離子電池，其電源開關(guān)接在鋰離子電池組與主控制模塊之間。本技術(shù)智能組合式鋰離子電池突出的特點(diǎn)和顯著的技術(shù)效果是I、具有模塊化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的安全可靠的電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡單，便于更換易于維護(hù)等技術(shù)效果。2、具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和處理，能對單體鋰離子電池的充放電電壓、電流、環(huán)境溫度及故障信息等狀態(tài)量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，數(shù)據(jù)采集速度快、精度高、抗干擾能力強(qiáng)。3、采用每個(gè)單體電池統(tǒng)一控制并獨(dú)立充放電，避免了串聯(lián)充放電引起單體性能不一致降低鋰離子電池組性能的問題，延長鋰離子電池組的連續(xù)運(yùn)行能力和使用壽命。本技術(shù)智能組合式鋰離子電池可實(shí)現(xiàn)快速充放電，循環(huán)次數(shù)不少于一千次。智能組合式鋰離子電池充放電方式選擇單體鋰離子電池統(tǒng)一控制并獨(dú)立充放電，不但保證了單體鋰離子電池電壓的一致性，而且可以實(shí)現(xiàn)快速充放電，充放電時(shí)間可在一小時(shí)內(nèi)完成。選擇每個(gè)單體鋰離子電池獨(dú)立充放電同時(shí)也保證了鋰離子電池組充放電過程中的安全性，避免了串聯(lián)充放電引起單體鋰離子電池性能不一致降低鋰離子電池組性能的問題，延長了鋰離子電池組的使用壽命。附圖說明圖I為本技術(shù)的智能組合式鋰離子電池正視圖；圖2為本技術(shù)的智能組合式鋰離子電池控制面板視圖；圖3為本技術(shù)的智能組合式鋰離子電池顯示模塊正視圖；圖4為本技術(shù)的智能組合式鋰離子電池原理框圖；圖中各附圖標(biāo)記的構(gòu)件名稱為箱體一I、控制面板一2、鋰離子電池組一3、單體鋰尚子電池一3. I、數(shù)據(jù)米集模塊一4、主控制模塊一5、顯不模塊一6、通訊接口一7、供電接口一8、過流指不燈一9、通訊故障蜂鳴器一 10、充電接口一 11、檢測接口一 12、過溫指不燈一13、報(bào)警接口一 14、欠壓報(bào)警指示燈一 15、電源開關(guān)一 16、電流傳感器一 17、溫度傳感器一18。具體實(shí)施方式結(jié)合附圖和實(shí)施例對本技術(shù)作進(jìn)一步說明如下如圖I一4所示，一種智能組合式鋰離子電池，包括一個(gè)箱體I、控制面板2和安裝在箱體I內(nèi)由若干個(gè)單體鋰離子電池3. I組成的鋰離子電池組3 ;如圖4所示，本實(shí)施例單體鋰離子電池3. I為從I號(hào)單體鋰離子電池到9號(hào)單體鋰離子電池共9個(gè)，組成鋰離子電池組3 ;如圖I所示，所述箱體I內(nèi)還安裝有數(shù)據(jù)采集模塊4和主控制模塊5及電流傳感器17、溫度傳感器18 ;數(shù)據(jù)采集模塊4分別與鋰離子電池組3、電流傳感器17、溫度傳感器18和主控制模塊5連接。如圖1、2所示，所述的控制面板2上安裝有電源開關(guān)16、充電接口11、檢測接口 12、供電接口 8和通訊接口 7。每個(gè)單體鋰離子電池3. I分別接在充電接口11、檢測接口 12和數(shù)據(jù)采集模塊4上；單體鋰離子電池3. I串聯(lián)接在供電接口 8上，且鋰離子電池組3與主控制模塊5相連。如圖3、1、2所示，箱體I外部有顯示模塊6，且主控制模塊5通過控制面板2上的通訊接口 7連接到顯示模塊6上。如圖3、4所示，控制面板2上安裝有報(bào)警接口 14、過流指示燈9、過溫指示燈13、欠壓報(bào)警指示燈15和通訊故障蜂鳴器10，并分別接在主控制模塊5上。如圖I所示，所述的電流傳感器17安裝在鋰離子電池組3上，并與數(shù)據(jù)采集模塊4連接；溫度傳感器18安裝在鋰離子電池組3中間，并與數(shù)據(jù)采集模塊4連接。如圖4所示，所述的電源開關(guān)16接在鋰離子電池組3與主控制模塊5之間。以下結(jié)合附圖和技術(shù)原理，對本技術(shù)技術(shù)方案和效果再作說明如下本技術(shù)的原理是一種智能組合式鋰離子電池，以單片機(jī)作為各種功能控制的核心，有效地對各單體鋰離子電池的充放電提供過壓/過流保護(hù)、短路保護(hù)，并提供了通信接口。另外用戶還可通過顯示模塊觸摸液晶屏上的按鍵信號(hào)，進(jìn)入相應(yīng)菜單，在液晶顯示屏上顯示用戶選擇的鋰離子電池組電壓、電流及單體電池的電壓和溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測值。當(dāng)鋰離子電池組發(fā)生過流、過溫、欠壓時(shí)，控制面板上的相應(yīng)報(bào)警指示燈亮同時(shí)蜂鳴器鳴叫。當(dāng)鋰離子電池組內(nèi)電池管理系統(tǒng)(BMS)組件發(fā)生通訊故障時(shí)則只有蜂鳴器鳴叫。如圖4所示，所述的智能組合式鋰離子電池，其箱體I內(nèi)鋰離子電池組3中的單體鋰離子電池3. I為磷酸鐵鋰電池。單體鋰離子電池3. I的設(shè)計(jì)采用高溫自閉三層隔膜，在高溫下隔膜阻斷鋰離子的通路，內(nèi)部形成斷路，自動(dòng)禁止放電，保證了電池本體的安全。電解液選擇磷酸鐵鋰專 用電解液，提高了磷酸鐵鋰活性物質(zhì)的性能。負(fù)極選用高容量的人造石墨，提高了電池整體的比能。其中鋰離子電池組3中的九個(gè)單體鋰離子電池3. I串聯(lián)接在供電接口 8上，且每個(gè)單體鋰離子電池3. I又分別接在充電接口 11、檢測接口 12、和數(shù)據(jù)采集模塊4上。供電接口 8用于對外部連接的設(shè)備提供電源，充電接口 11和檢測接口 12接到專門的鋰離子電池充放電測試裝置上以便對智能組合式鋰離子電池進(jìn)行充放電控制。鋰離子電池組3還通過電源開關(guān)16與主控制模塊5相連，把電池組的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換為電池智能管理系統(tǒng)(BMS)提供電源并控制其上電運(yùn)行/停止。主控制模塊5通過通訊接口 7連接到顯示模塊6上，通過串口通訊傳輸鋰離子本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種智能組合式鋰離子電池，其特征在于：包括一個(gè)箱體（1）、控制面板（2）和安裝在箱體（1）內(nèi)由若干個(gè)單體鋰離子電池（3.1）組成的鋰離子電池組（3）；所述箱體（1）內(nèi)還安裝有數(shù)據(jù)采集模塊（4）和主控制模塊（5）及電流傳感器（17）、溫度傳感器（18）；數(shù)據(jù)采集模塊（4）分別與鋰離子電池組（3）、電流傳感器（17）、溫度傳感器（18）和主控制模塊（5）連接。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陶勇，喻超，蔣煒，章勤，劉燦，
申請(專利權(quán))人：中國船舶重工集團(tuán)公司第七一二研究所，
類型：實(shí)用新型
國別省市：