专利名称：一种小容量高功率锂电池组的保护控制方法
一种小容量高功率锂电池组的保护控制方法
技术领域：
本发明涉及动力型锂离子蓄电池组的保护与控制方法，可用作电动工具等小容量高功率锂离子蓄电池组应用场合的保护与均衡。
背景技术：
为满足电动工具的电压和功率要求，电动工具用锂离子电池组通常由多个单体电池串联而成。在大多数情况下，由于锂离子本身的电化学特性偏差、工艺控制和检测手段的不完善，以及工作条件的不一致，各单体电池之间必然存在差异，造成各单体的荷电状态 (SOC)和容量/能量(C/E)失配，影响整个电池包的容量。放电时SOC或C/E低的电池最先达到低压保护门限而终止放电，造成其余单体电池容量的浪费；充电时C/E低或SOC高的电池先达到高压保护门限停止充电，容量低的单体电池不能继续补充电量，经过多次充、放电循环，单体电池的两极分化现象愈发明显，整体电池组容量急剧下降，电池包的总容量都只能达到最弱电池的容量，使电池组不能发挥其最大功效，并影响电池组的寿命。采用电池均衡处理技术可解决SOC和C/E失配问题，从而改进串联锂电池包的性能。但现有的专用控制芯片，包括以前所有的均衡方法不管是提出电容、电感或者是其他电阻的均衡方法，实际上都是基于电压的这种基本方法。事实上单体电池的电压差异是在SOC 较高或较低的时候才会出现一个比较明显的差异，如果仅通过判别电压对电池进行均衡的话，只有在这个时候才能确定哪个电池该进行均衡，如精工的芯片多是在电芯电压达4. 2V 时才能启动均衡。而且这个时候均衡时间较短，达不到理想的效果。本发明方法采用一种高效的动态充放电均衡控制策略，均衡电路工作开始时间可以涵盖电池组的整个充电或放电周期。动态均衡系统采用微处理器作为控制电路核心，完成数据的采集、计算、控制输出等功能。另外控制系统通过软件设计，大大提高控制精度，扩展非常简便。目前小功率锂电池组中的运用硬件保护系统，如果运用于高功率场合，则容易出现保护误动作，精度不高，大批量生产时一致性误差比较大。我们通过测试，本文介绍的保护控制方法与硬件相比，主要优点体现在以下方面。(1)软件保护延时精度高，误差彡士 5%对比硬件保护
权利要求
1.一种小容量高功率锂电池组的保护控制方法，其特征在于包括基于MCU的高效动态充放电均衡控制策略与保护，电路工作开始时间可以涵盖电池组的整个充电或放电周期，系统采用微处理器作为控制电路核心，完成数据的采集、计算、控制输出等功能，具有控制精确，扩展简便的特点。
2.根据权利要求1所述，其特征在于所述的动态均衡技术是对容量高的单体电池进行分流实现的，通过对单体电池电压及变化量的实时监控，判断其在整个电池组所处的状态， 控制单体电池分流电路的导通和关断。
3.根据权利要求1所述，其特征在于所述的动态均衡电路包括数据采集电路和均衡电路。
4.根据权利要求1所述，其特征在于所述系统是以单片机MCU作为控制电路核心，实现保护与控制。
全文摘要
本发明公开了一种小容量高功率锂电池组的保护控制方法，所述的系统实时监测电池模块的电压、电流及温度等参数，能对电池组内各单体电池进行监控和协调，对电池状态作出自动判断，通过控制器控制每个均衡单元对一节电池或一组电池进行保护与动态均衡管理，电路工作开始时间可以涵盖电池组的整个充电或放电周期。系统采用微处理器作为控制核心，完成数据的采集、计算、控制输出等功能，具有控制精确，扩展简便的特点。
文档编号H02J7/00GK102412601SQ201010289720
公开日2012年4月11日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者沈晓彦, 茅海忠, 黄钟琪 申请人:江苏海四达电源股份有限公司, 江苏省新动力电池及其材料工程技术研究中心有限公司