本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域,具體涉及一種省電型鋰蓄電池結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
鋰蓄電池成功解決了鋰離子電池大規(guī)模應(yīng)用中的安全性難題,使鋰電池安全性得到充分的保障無(wú)自燃和發(fā)熱爆炸的風(fēng)險(xiǎn)?,F(xiàn)有的大容量鋰蓄電池一般采用多個(gè)電池構(gòu)成的電池組。其通常采用如圖1的方式,多個(gè)電池相并聯(lián)構(gòu)成電池組滿足一定的容量要求后,多個(gè)電池組之間再串聯(lián)構(gòu)成滿足一定容量和一定額定電壓的大容量電池。但是,采用該方式有個(gè)弊端,即若單個(gè)電池組中的參數(shù)不匹配,譬如內(nèi)阻,當(dāng)電池停止工作后,由于單個(gè)電池組由多個(gè)電池并聯(lián)而成,電池組內(nèi)必定構(gòu)成放電回路,放置一段時(shí)間后,電池容量明顯下降,對(duì)電池的使用壽命等造成破壞,當(dāng)電池組中各電池的參數(shù)越不匹配,其損耗越明顯。因此選用參數(shù)接近以形成良好的配組是對(duì)電池管理必要條件。然而,選擇參數(shù)匹配的電池必然造成成本上升。再者,在其應(yīng)用到汽車上時(shí),怎樣實(shí)現(xiàn)其節(jié)能省電是十分有必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題提供一種省電型鋰蓄電池結(jié)構(gòu),其節(jié)能省電且使用壽命長(zhǎng)。
本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種省電型鋰蓄電池結(jié)構(gòu),包括電池電路和用于控制電池工作的控制電路,所述控制電路包括控制器,所述電池電路包括多個(gè)相互并聯(lián)的電池管理支路,所述電池管理支路包括相互串聯(lián)的第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管和多個(gè)電池,所述第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與控制器相連,所述控制器上連接有用于感知汽車行駛狀態(tài)的微振動(dòng)傳感器,多個(gè)電池管理支路并聯(lián)后與第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管相串聯(lián),所述第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接在控制器上。本發(fā)明提供的方案電池電路采用先串聯(lián)后并聯(lián)的方式,即多個(gè)電池串聯(lián)構(gòu)成滿足一定的電壓要求的電池管理支路,多個(gè)電池管理支路再進(jìn)行串聯(lián)構(gòu)成滿足一定電壓和一定容量的大容量電池,單個(gè)電池管理支路上設(shè)置第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管,控制器通過(guò)PWM控制技術(shù)控制第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管的開(kāi)斷可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池管理支路充放電的管理。若電池停止工作后,由于第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管內(nèi)寄生二極管的作用,多個(gè)電池管理支路之間不會(huì)構(gòu)成放電回路,放置一段時(shí)間后,電池容量不會(huì)發(fā)生較大變化,即即使單個(gè)電池之間的參數(shù)不相匹配或者多個(gè)電池管理支路之間的參數(shù)不相匹配,也不會(huì)存在放電回路,放置前后容量衰減大大減小甚至放置前后無(wú)衰減,全充全放的循環(huán)壽命達(dá)2000次以上。相比于現(xiàn)有的電路結(jié)構(gòu),本方案的結(jié)構(gòu)可大大提高電池的使用壽命。本鋰蓄電池使用在汽車上,微振動(dòng)傳感器對(duì)汽車的振動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),當(dāng)汽車停止達(dá)到一定時(shí)間后,控制器接收到該信號(hào)后,通過(guò)PWM控制技術(shù)調(diào)整占空比對(duì)第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管和第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行控制,使其進(jìn)入間隔性工作模式,達(dá)到省電的目的。本發(fā)明采用MOS場(chǎng)效應(yīng)管作為電池管理支路和整個(gè)電池的開(kāi)關(guān)控制器件,其不僅可對(duì)支路開(kāi)斷進(jìn)行控制,且由于MOS場(chǎng)效應(yīng)管內(nèi)寄生二極管的作用,可有效的避免電池空載時(shí)放電回路的產(chǎn)生,減小對(duì)電池容量的影響,并且采用循環(huán)脈沖充電的方式可以自動(dòng)均衡每組鋰離子電池的電壓達(dá)到動(dòng)態(tài)自平衡的目的。
進(jìn)一步的,所述第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管為P溝道場(chǎng)效應(yīng)管。
進(jìn)一步的,所述第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、本發(fā)明采用多個(gè)電池串聯(lián)構(gòu)成滿足一定的電壓要求的電池管理支路,多個(gè)電池管理支路再進(jìn)行串聯(lián)構(gòu)成滿足一定電壓和一定容量的大容量電池,采用第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管對(duì)電池管理支路的通斷進(jìn)行控制,由于電池管理支路內(nèi)寄生二極管的存在,使得電池在空載放置時(shí)不會(huì)存在放電現(xiàn)象,即使長(zhǎng)時(shí)間空載,也不會(huì)對(duì)電池容量造成太大影響,大大提高電池的使用壽命。
2、本發(fā)明利用微振動(dòng)傳感器對(duì)汽車的行駛狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)汽車停止達(dá)到一定時(shí)間后,使其進(jìn)入間隔性工作模式,達(dá)到省電的目的。
附圖說(shuō)明
此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中:
圖1為現(xiàn)有電路的電路原理圖。
圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,下面結(jié)合實(shí)施例和附圖,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明,本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明,并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
實(shí)施例1
如圖2所示一種省電型鋰蓄電池結(jié)構(gòu),包括電池電路和用于控制電池工作的控制電路,所述控制電路包括控制器,所述電池電路包括多個(gè)相互并聯(lián)的電池管理支路,所述電池管理支路包括相互串聯(lián)的第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管和多個(gè)電池,所述第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與控制器相連,所述控制器上連接有用于感知汽車行駛狀態(tài)的微振動(dòng)傳感器,多個(gè)電池管理支路并聯(lián)后與第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管相串聯(lián),所述第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接在控制器上。
第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管根據(jù)與多個(gè)電池的連接關(guān)系可選擇P溝道場(chǎng)效應(yīng)管或者N溝道場(chǎng)效應(yīng)管,只要能實(shí)現(xiàn)當(dāng)柵極有開(kāi)啟信號(hào)時(shí),電池管理支路工作即可。
實(shí)施例2
本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上公開(kāi)一具體實(shí)施方式,
如圖2所示的連接電纜,本實(shí)施例的電池管理支路采用3個(gè)電池串聯(lián),第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管,N溝道場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與3個(gè)電池串聯(lián)后的陰極連接。3個(gè)電池管理支路并聯(lián)后串聯(lián)一個(gè)第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管,第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管采用P溝道場(chǎng)效應(yīng)管。P溝道場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與3個(gè)N溝道場(chǎng)效應(yīng)管的源極相連。
3個(gè)N溝道場(chǎng)效應(yīng)管和P溝道場(chǎng)效應(yīng)管的柵極均與控制器相連,便于對(duì)每個(gè)支路和蓄電池的工作狀態(tài)進(jìn)行控制??刂齐娐房刹捎矛F(xiàn)有的電路結(jié)構(gòu),其核心部件為控制器,控制器也可采用現(xiàn)有芯片結(jié)構(gòu),譬如BT1745。微振動(dòng)傳感器采用SW-18010P等現(xiàn)有型號(hào)。
其中,每個(gè)電池管理支路中串聯(lián)的電池?cái)?shù)量可不一定相等,僅需滿足串聯(lián)后其滿足電壓要求即可。
以上所述的具體實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已,并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。