本發(fā)明屬于鋰電池儲(chǔ)能，具體涉及一種能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)及其管理方法。

背景技術(shù)：

1、隨著鋰電池技術(shù)的發(fā)展，功率型電芯和能量型電芯的應(yīng)用場(chǎng)景愈加廣泛，尤其是在復(fù)雜環(huán)境和極端工況下，對(duì)電池系統(tǒng)性能提出了更高的要求。傳統(tǒng)的能量型電芯雖然具備較高的能量密度，適合長(zhǎng)時(shí)間供電需求，但在快速放電和低溫環(huán)境下表現(xiàn)不佳，尤其在低溫環(huán)境中，電池容量衰減嚴(yán)重，性能下降顯著。相比之下，功率型電芯具有更高的瞬時(shí)功率輸出能力和快速充放電特性，適用于對(duì)大電流、高功率有需求的應(yīng)用。然而，功率型電芯的能量密度較低，難以提供長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定電力。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，能量型電芯和功率型電芯常常被分開(kāi)使用，無(wú)法在同一系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩者的協(xié)同工作。這種設(shè)計(jì)在低溫環(huán)境下尤其存在問(wèn)題，常規(guī)電池在低溫時(shí)需要依賴外部加熱裝置來(lái)提升溫度，保證其正常工作，但這增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和能耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)及其管理方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)，包括：多個(gè)功率型電芯和多個(gè)能量型電芯，多個(gè)功率型電芯串聯(lián)，多個(gè)能量型電芯串聯(lián)，在每個(gè)功率型電芯和對(duì)應(yīng)的能量型電芯之間設(shè)置有控制功率型電芯向能量型電芯充電的mos開(kāi)關(guān)管和導(dǎo)通器件，導(dǎo)通器件由一個(gè)電感和一個(gè)二極管串聯(lián)構(gòu)成；鋰電池系統(tǒng)工作在單向充電模式下，由mos開(kāi)關(guān)管控制功率型電芯向能量型電芯充電，并由向能量型電芯充電的部分功率型電芯與未接收充電的能量型電芯組成電池組，向外部的直流負(fù)載供電。

3、第二方面，本發(fā)明提供了一種能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)的管理方法，用于管理第一方面能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)，管理方法包括：

4、從第一個(gè)mos開(kāi)關(guān)管開(kāi)始，依次向每個(gè)mos開(kāi)關(guān)管的柵極通入預(yù)定占空比的pwm信號(hào)，并關(guān)斷剩余的mos開(kāi)關(guān)管，以使能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)處于單向充電模式；在單向充電模式下多個(gè)功率型電芯向多個(gè)能量型電芯的充電方式為：當(dāng)pwm信號(hào)處于高電平時(shí)，由功率型電芯向能量型電芯充電，并由向能量型電芯充電的部分功率型電芯與未接收充電的能量型電芯組成電池組，向外部的直流負(fù)載供電。

5、有益效果：

6、本發(fā)明提供了一種能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)及其管理方法，屬于鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，通過(guò)在能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)中引入mos開(kāi)關(guān)管和電感元件從而實(shí)現(xiàn)低溫電池輔助輸出和鋰電池加熱協(xié)調(diào)統(tǒng)一，極大地簡(jiǎn)化了輔助控制和相互加熱的管理方法。本發(fā)明的管理方法在mos開(kāi)關(guān)管通入pwm信號(hào)，能使鋰電池系統(tǒng)處于單向充電模式，在該模式下功率型電芯向能量型電芯充電加熱，并由向所述能量型電芯充電的部分功率型電芯與未接收充電的能量型電芯組成電池組，向外部的直流負(fù)載供電；此外本發(fā)明利用pwm信號(hào)控制可以保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定工作。本發(fā)明與傳統(tǒng)的輔助輸出和充電加熱方法相比，控制更簡(jiǎn)單，效果更好。

7、以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)，其特征在于，包括：多個(gè)功率型電芯和多個(gè)能量型電芯，所述多個(gè)功率型電芯串聯(lián)，所述多個(gè)能量型電芯串聯(lián)，在每個(gè)功率型電芯和對(duì)應(yīng)的能量型電芯之間設(shè)置有控制功率型電芯向能量型電芯充電的mos開(kāi)關(guān)管和導(dǎo)通器件，所述導(dǎo)通器件由一個(gè)電感和一個(gè)二極管串聯(lián)構(gòu)成；所述鋰電池系統(tǒng)工作在單向充電模式下，由所述mos開(kāi)關(guān)管控制所述功率型電芯向所述能量型電芯充電，并由向所述能量型電芯充電的部分功率型電芯與未接收充電的能量型電芯組成電池組，向外部的直流負(fù)載供電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)，其特征在于，所述功率型電芯和所述能量型電芯的個(gè)數(shù)均為6個(gè)，所述mos開(kāi)關(guān)管、電感和二極管的個(gè)數(shù)均為3個(gè)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)，其特征在于，所述能量型電芯為磷酸鐵鋰電池，所述功率型電芯為鎳鈷錳三元鋰電池。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)，其特征在于，所述能量型電芯和所述功率型電芯的額定電壓相等，所述功率型電芯的容量少于所述能量型電芯的容量。

5.一種能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)的管理方法，其特征在于，用于管理權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)，所述管理方法包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)的管理方法，其特征在于，所述從第一個(gè)mos開(kāi)關(guān)管開(kāi)始，依次向每個(gè)mos開(kāi)關(guān)管的柵極通入預(yù)定占空比的pwm信號(hào)，并關(guān)斷剩余的mos開(kāi)關(guān)管，以使所述能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)處于單向充電模式包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)的管理方法，其特征在于，所述從第一個(gè)mos開(kāi)關(guān)管開(kāi)始，依次向每個(gè)mos開(kāi)關(guān)管的柵極通入預(yù)定占空比的pwm信號(hào)，并關(guān)斷剩余的mos開(kāi)關(guān)管，以使所述能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)處于單向充電模式包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)的管理方法，其特征在于，所述從第一個(gè)mos開(kāi)關(guān)管開(kāi)始，依次向每個(gè)mos開(kāi)關(guān)管的柵極通入預(yù)定占空比的pwm信號(hào)，并關(guān)斷剩余的mos開(kāi)關(guān)管，以使所述能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)處于單向充電模式包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)的管理方法，其特征在于，在所述單向充電模式下，重復(fù)從第一個(gè)mos開(kāi)關(guān)管開(kāi)始，依次向每個(gè)mos開(kāi)關(guān)管的柵極通入預(yù)定占空比的pwm信號(hào)，并關(guān)斷剩余的mos開(kāi)關(guān)管，以使所述能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)處于單向充電模式，直至功率型電芯與所述能量型電芯所組成的電池組的溫度高于設(shè)定溫度，則控制所有mos開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通方式完成加熱。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)及其管理方法，屬于鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，通過(guò)在能量型電芯和功率型電芯并聯(lián)的鋰電池系統(tǒng)中引入MOS開(kāi)關(guān)管和電感元件從而實(shí)現(xiàn)低溫電池輔助輸出和鋰電池加熱協(xié)調(diào)統(tǒng)一，極大地簡(jiǎn)化了輔助控制和相互加熱的管理方法。本發(fā)明的管理方法在MOS開(kāi)關(guān)管通入PWM信號(hào)，能使鋰電池系統(tǒng)處于單向充電模式，在該模式下功率型電芯向能量型電芯充電加熱，并由向所述能量型電芯充電的部分功率型電芯與未接收充電的能量型電芯組成電池組，向外部的直流負(fù)載供電；此外本發(fā)明利用PWM信號(hào)控制可以保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定工作。本發(fā)明與傳統(tǒng)的輔助輸出和充電加熱方法相比，控制更簡(jiǎn)單，效果更好。

技術(shù)研發(fā)人員：毛才進(jìn),袁志和,袁朝勇,袁朝明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇歐力特能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30