[实用新型]一种具有充放电管理功能的蓄电池组装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有充放电管理功能的蓄电池组装置。

背景技术

化学蓄电池是一种重要的电源，广泛应用在生产和生活中，为各种电器提供便捷的电力，随着各种电子和电动产品的快速发展，人们对化学蓄电池的需求越来越多，对各种蓄电池电源的便携性、能量密度、能量大小、蓄电池寿命等要求越来越高，单节或单体电池在很多场合已经难以满足日益增多的应用需求。常用的化学电池种类有镍镉电池、或镍氢电池、或锂离子电池、碱锰电池等许多种，根据电池能否二次充电利用还可分为一次电池和二次电池。其中可多次充放电使用的蓄电池因其可重复利用，能量密度高等优点，使用越来越普遍。

在很多应用场合，单一的电池往往不能满足容量的要求，往往需将多只电池单体组成电池组来使用。由于电池单体生产中难以达到很高的一致性，实际使用过程中也会出现容量衰减速度不一致的问题，由于电池组中某只电池单体的损坏会对电池组产生不良影响，某些类型的电池如锂电池，甚至有可能因为个别电池单体损坏或失效，带来爆炸、起火等安全隐患。因此，将电池单体组成电池组使用时，通常需要给电池组配备可监测每个电池单体电压、温度等参数，并在电池出现异常时可切断电路，停止电池组工作的电池组管理和保护电路。

在电池组由较多只电池单体组成(如数十只或者更多)的情况下，电池级组管理和保护电路在提供安全保护的同时，也大提高了电池组的成本，并且现在的电池组管理电路方案，通常在电池组内某一只电池单体出现问题的时候，所采取的保护措施是将整组电池组关闭，然后将全部电池更换，不能简单地更换损坏的电池单体，使用成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有充放电管理功能的蓄电池组装置，能够对蓄电池组中的每一只蓄电池单体进行监测，在出现异常时甄别并将损坏的蓄电池单体从电路中隔离而其余蓄电池单体仍可正常工作。

一种具有充放电管理功能的蓄电池组装置，其特别之处在于：包括由m行n列蓄电池单体组成的矩阵，其中m和n均为≥1的自然数并且m和n不能同时为1，在该矩阵的每一行中均设有一个行公共负极输出端和一个行公共正极输出端，而该行中的每个蓄电池单体的负极均与行公共负极输出端连接，该行中的每个蓄电池单体的正极分别通过各自的子开关电路与行公共正极输出端连接；

还包括一中央处理器，该中央处理器的输出端分别与行电极控制器和列电极控制器连接，该行电极控制器上设有m路输出端，该m路输出端依次与矩阵中对应的m列蓄电池单体的所有子开关电路中的第一控制端连接，该列电极控制器上设有n路输出端，该n路输出端依次与矩阵中对应的n列蓄电池单体的所有子开关电路中的第二控制端连接，从而使中央处理器通过行电极控制器和列电极控制器以矩阵方式控制矩阵中每个子开关电路的通或断；

另外在矩阵的每一行中的行公共负极输出端和行公共正极输出端之间均设有一电压检测模块，而每一行的电压检测模块均与前述中央处理器连接。

其中子开关电路包括第一三极管，该第一三极管的射极与第二三极管的基极连接，而第一三极管的集电极接所在行的行电极控制器而基极接所在列的列电极控制器，第一三极管的射极还通过电容接第二三极管的集电极，该第二三极管的集电极接所在行的行公共正极输出端，而第二三极管的射极接蓄电池单体的正极。

其中中央处理器采用单片机。

其中单片机与一显示屏连接。

本实用新型通过矩阵寻址的方式，对蓄电池组内的蓄电池单体的工作状态进行独立控制，可分别对每一蓄电池单体充放电电流大小进行控制，防止蓄电池单体在过大电流放电的情况下过早衰减；并可实时监测蓄电池组内蓄电池单体的电压，当某个单体出现异常时，可通过程序自动扫描甄别电池组内的异常蓄电池单体并通过控制蓄电池组将其与电路隔离，蓄电池组仍可保持正常工作；蓄电池组内个别蓄电池单体出现异常时，只需更换异常的单体，而不需对整个蓄电池组进行更换，从而降低了蓄电池组的使用、维护成本。

附图说明

附图1为本实用新型的电路原理示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是一种具有充放电管理功能的蓄电池组装置，包括由m行n列蓄电池单体组成的矩阵，其中m和n均为≥1的自然数并且m和n不能同时为1，在该矩阵的每一行中均设有一个行公共负极输出端和一个行公共正极输出端，而该行中的每个蓄电池单体的负极均与行公共负极输出端连接，该行中的每个蓄电池单体的正极分别通过各自的子开关电路与行公共正极输出端连接；