[发明专利]电池组自动维护装置

说明书

技术领域

本发明属于动力电池能源领域，具体地说，本发明涉及一种电池组充电维护诊断装置。

背景技术

在目前的市场上，对于多串电池组成的锂离子电池组(或用于镍氢电池、镍铬电池、铅酸电池等)，在电动汽车上使用时，使用寿命远低于单个电池的寿命，这是由于锂离子电池各单体在性能指标上不可能完全一致，再加上使用过程中，各单体间的容量、自放电等的差异，使电池处在不均衡的状态中，充放电过程也不均衡，而不断重复的充放电过程更加剧了不均衡现象，充电少的电池寿命缩短，引起所在电池组寿命缩短，从而使整个电池系统寿命缩短。因此，过去人们试图应用旁路电阻或采用电容放电方法，解决电池差异的问题，每组电池就需要一套装置，这种装置体积大并笨重，没有智能诊断功能，对于电动车电池没有实际应用的价值，造成现在电动车电池使用中，并没有可用的产品。所以迫切需要一种新的电池组的均衡维护充电和诊断装置，以实现电池组的维护均衡充电，延长电池使用的寿命，从而降低电动车电池组使用的成本。

发明内容

本发明目的是克服现有整体充电机充电技术的不足，提供一种能延长电池组使用寿命的自动充电及维护均衡诊断装置。

为实现上述发明目的，本发明提供的电池组自动维护装置，包括智能充电维护逻辑控制单元，维护操作执行单元、放电维护负载和维护充电机；所述放电维护负载分别与电池组的每个电池两端连接形成每个电池的放电回路，所述维护充电机也分别与电池组的每个电池两端连接形成每个电池的充电回路；维护操作执行单元包括位于所述每个电池的放电回路和充电回路上的开关组成的开关电路；所述智能充电维护逻辑控制单元用于检测每个电池两端的电压，并根据该电压控制所述开关组的通断以导通或断开放电回路或充电回路；所述放电维护负载包括直流/直流转换电路，该电路的输出端与所述维护充电机连接。

上述技术方案中，所述开关电路连接一组插接件，所述插接件可与电池组的相应电池的两端的插接结构连接。

上述技术方案中，所述充电自动维护诊断装置还包括用以对整个电池组充电的主充电机。

上述技术方案中，所述智能充电维护逻辑控制单元还用于检测每个电池的放电电流，并根据每个电池的放电电流和相应电压实时计算出该电池的内阻。

上述技术方案中，所述充电自动维护诊断装置还包括与所述智能充电维护逻辑控制单元连接的显示单元，当所述智能充电维护逻辑控制单元连接计算出的某个电池的内阻超过阈值时，所述显示单元提示更换该电池。

上述技术方案中，所述维护充电机还具有外部电源接口。

上述技术方案中，所述开关组由场效应开关管组成。

上述技术方案中，所述智能充电维护逻辑控制单元包括数字信号处理器，光电耦合器、通道选择器和光电继电器；所述光电耦合器用于隔离检测每个电池的电压并将该电压提供给所述数字信号处理器，所述数字信号处理器输出的控制信号经过通道选择器提供给所述光电继电器。

本发明具有如下技术效果：

电池组与本发明装置采用插接结构，与采用固定式的产品相比，本装置通过插接件可以与电池组分离，可以被多个电池组共用；本装置采用数字信号处理器DSP进行数字信号控制、可靠性高、自耗电低、控制系统稳定；本装置能自动根据电池组中各个电池容量的高低，自动完成电池组的维护均衡过程；放电维护负载采用DC/DC直流电能转换给维护充电机供电，能量效率可以达到90％，能量不足时可以由外部电源供电再对电池低容量电池充电；另外本发明通过切换放电维护负载用来给各单体电池放电，减小了体积；通过测得放电电流，得到每只电池的直流内阻，得到各个电池的性能，便于对电池组中电池进行等级分类诊断，并对需要更换电池进行具体提示；本发明能有效地提高电池组10％-15％有效容量，延长电池组的使用寿命。

附图说明

图1电池组自动均衡装备结构图

图2电池组放电和充电切换开关电路示意图

图3智能充电维护逻辑控制单元单只电池电压采集线路图

图4智能充电维护逻辑控制单元检测部分线路图

图5智能充电维护逻辑控制框图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明做进一步地描述。

实施例1