[发明专利]锂电池充电限流系统

说明书

本发明揭示了一种锂电池充电限流系统，其中具有与锂电池组相连的BMS，BMS包含正极充电线、负极充电线、MCU、充电电流检测电路、限流电路、第一开关电路以及分流器。充电电流检测电路通过分流器检测电流大小，输出信号至MCU和第一开关电路；MCU接收来自充电电流检测电路的信号后根据信号确定第一开关电路以及限流电路的开和关。本发明解决了锂电池系统在充放电过程中存在电流过大的问题，极大地提升了锂电池系统本身的性能和使用安全性，同时具有良好的可操作性和灵活性，适合批量生产。

技术领域

本发明涉及到电池管理技术领域，特别是涉及到锂电池充电限流系统。

背景技术

随着锂电池系统在家庭储能、工商业储能、分布式储能等应用领域的应用与发展，人们对锂电池系统的电池包的备电能量提出了更高的需求。在进行储能系统扩容时，传统的锂电池系统在并联的时候，尽管两个电池包之间的压差很小，由于锂电池的内阻很小，电池包之间也会产生很大的平衡电流。在进行扩容并联的时候，为了解决过大平衡的问题，只能在系统安装初期将每个电池系统的容量、电压匹配一致来进行扩容或者只能靠电池之间的通讯交流来控制多个锂电池系统的输出情况，但是这种情况大大降低了电池系统模块的灵活性和可操作性。

同样的，锂电池系统在进行充电时由于内阻很小也容易产生过大的充电电流，很容易发生过流保护或者短路保护等，严重会影响电池包的寿命，甚至会出现起火、爆炸等安全问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种锂电池充电限流系统，以解决锂电池系统在并联或者充电时产生过大的电流的问题。

本发明提出以下技术方案：

一种锂电池充电限流系统，具有与锂电池组相连的BMS，BMS包含正极充电线、负极充电线、MCU、充电电流检测电路、限流电路、第一开关电路以及分流器。

正极充电线的第一端用于连接锂电池组的正极，正极充电线的第二端连接BMS的正极输入端。

负极充电线的第一端用于连接锂电池组的负极，负极充电线的第二端连接BMS的负极输入端。

分流器和第一开关电路串联设置在负极充电线上；分流器位于第一开关电路与负极充电线的第一端之间。

限流电路的第一端连接BMS的负极输入端，第二端连接在分流器和第一开关电路之间的负极充电线上。

充电电流检测电路通过分流器采集负极充电线的充电电流，并发送信号给MCU和第一开关电路。

MCU通过接收充电电流检测电路发送的信号进而发送相应信号控制第一开关电路和限流电路的开和关。

在锂电池系统正常运行时，MCU输出控制信号S3控制第一开关电路导通；限流电路为断开状态。其中，锂电池系统正常运行，指的是充电电流小于预设值的情况。

当充电电流检测电路检测到充电电流大于预设值时，充电电流检测电路输出信号S4至第一开关电路使第一开关电路断开，并输出过流信号S1至MCU；MCU接收过流信号S1，关闭信号S3，同时输出信号S2至限流电路，启动限流电路。

当充电电流检测电路检测到充电电流小于预设值时，充电电流检测电路关闭信号S4和过流信号S1；MCU重新发送S3信号开启第一开关电路，关闭S2信号断开限流电路。

进一步地，限流电路包含第二开关电路、电感L1、MOS管Q1、电阻R1和电阻R2。

第二开关电路、电阻R2、电感L1、MOS管Q1、电阻R1串联设置；第二开关电路的一端连接在第一开关电路和分流器之间的负极充电线上；电阻R1的一端与BMS的负极输入端连接；电阻R2位于第二开关电路和电感L1之间；MOS管Q1位于电感L1和电阻R1之间。