[发明专利]一种电池串联化成、分容系统中的电池切换电路和装置

说明书

本发明涉及电池化成、分容技术领域，具体涉及一种电池串联化成系统中的电池切换电路和装置。其中，电池切换电路中包括一个或多个串联的电池切换控制单元，电池切换控制单元用于控制单个电池的切入切出串联化成、分容电路；电池切换控制单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管；第一开关管的第一极与上一个电池的负极连接，其第二极与本电池切换控制单元中电池的正极连接；开关管的控制极接收不同的控制信号，分别控制各个开关管的导通和关断，使得电池切换控制单元中的电池切入或切出电池串联化成、分容电路，加入或退出当前的电池串联化成、分容过程，并保证电池串联化成、分容电路电流不间断，不影响其他单元中电池的化成、分容过程。

技术领域

本发明涉及电池化成、分容技术领域，具体涉及一种电池串联化成、分容系统中的电池切换电路和装置。

背景技术

锂动力电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池具有能量高、电池电压高、工作温度宽、贮存寿命长等优点，已得到广泛的应用。电池制造完成后，通过一定的充放电方式将其内部正负极物质激活，改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能的过程称为化成。锂动力电池的化成是为了在首次充放电过程中，锂动力电池与EC或DMC溶剂、痕量水、氢氟酸HF等在石墨表面形成的一层钝化膜，是一种包含高分子与无机盐的多空层，称为SE I膜。该SEI膜的好坏直接影响到电池的循环寿命、稳定性、自放电性、安全性等电化学性能。

现有的一种电池化成方法采用动力电池检测设备的电池通道对单体电池进行化成，即一个电池占有一个充电通道，规模化化成过程所用到的化成设备多，占地面积大。这种化成方法由于不同的电池通道输出电流精度不可能完全一致，造成电池最终的化成效果也不可能完全一致。

现有的另一种电池化成方法是采用高压输出的电池化成、分容电源对单体电池进行串联化成，使用了继电器进行串联切换，这种化成方法继电器切换不能保证持续不断电，而且继电器在直流电的应用当中容易发生拉弧和粘连，可靠性不如半导体器件，如果采用大功率的继电器降额使用，成本和体积都将大大增加。

现有的另一种电池化成方法是采用高压输出的电池化成分容电源对单体电池进行串联化成，使用了二极管和开关进行串联切换，这种化成方法只能对电池进行充电不能放电。

现有的另一种电池化成方法是采用高压输出的电池化成分容电源对单体电池进行串联化成，使用了光耦继电器和继电器进行切换，这种化成方法切换时不能保证持续不断电。

现有的另一种电池化成方法是采用高压输出的电池化成分容电源对单体电池进行串联化成，使用了四个MOSFET组件进行切换，这种化成切换方法效率低，成本高，可靠性稍差。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供了一种应用于电池化成、分容系统中使电池串联化成、分容过程中单体电池切入切出过程中串联化成、分容电路电流不间断，不影响其他正在参与化成、分容的电池化成、分容过程的低成本、高效率、可靠性高的、切换装置。

一种电池串联化成、分容系统中的电池切换电路,包括一个或多个串联的电池切换控制单元，所述电池切换控制单元用于控制单个电池的切入切出串联化成、分容电路；

所述电池切换控制单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管；所述第一开关管的第一极与上一个与其相邻的电池切换控制单元中电池的负极连接，其第二极与本电池切换控制单元中电池的正极连接；本电池切换控制单元中电池的负极与所述第三开关管的第二极连接，该第三开关管的第一极与所述第二开关管的第一极连接，所述第二开关管的第二极与所述第一开关管的第一极连接；其中，第一开关管的控制极、第二开关管的控制极和第三开关管的控制极分别连接不同的控制信号线，以接收不同的控制信号，从而分别控制所述第一开关管、第二开关管和第三开关管的导通和关断；

其中，本电池切换控制单元中电池的负极与下一个与其相邻的电池切换控制单元的第一开关管的第一极连接；