實現精密控制等量充放電的系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種基于鋰電芯的充放電控制裝置，具體的講，是涉及一種實現 精密控制等量充放電的系統。
【背景技術】
[0002] 隨著環境保護受到世界各國及地區的關注，使用清潔的新能源代替現有的舊能源 成為了現在科技發展的重點之一，而隨著全球汽車保有量逐漸增加，如何大量使用電動車， 減少傳統汽油、柴油汽車尾氣排放對環境的影響，也就成為了能源更替、清潔環境的重要一 環。
[0003]電動車是以電池作為能量來源，誦討控制器、電機等部件,將電能轉化為機械能運 動，以控制電流大小改變速度的車輛，電動車作為綠色朝陽產業得到各國政府的大力支持 和扶持，但2013年，在全球新車的比例中，電動車占比仍然不到0. 5%。
[0004]電池組件是電動車的重要核心元件之一，其影響到用戶在電動車使用過程中的體 驗度，目前，隨著動力鋰電池生產技術日趨成熟，其作為電源在電動車上的應用越來越多。 現有技術中，影響電池組件使用的主要原因有充電時間長、使用壽命短、電池更換價格高等 問題。其中，電池的使用壽命一直是困擾本領域技術人員的重要問題，而鋰電池的充放電工 作次數是衡量一個電池壽命及性能的重要指標之一。公知的，電池在出售時，都標有全新時 的最大容量(安時)，在使用過程中，電池的容量會隨著充放電工作次數的增加而逐漸減少， 然而，目前電池的使用中，電池每次都按最大容量(最高電壓）進行充電，同時放電也按最大 容量(最低電壓)進行放電，當電池容量減少至全新容量的70 %時，電池定義為耗盡，上述深 度充放電會使得電池容量急劇減少，目前市面上最流行的鋰電池按照上述方式充放電工作 約300至500次，使用壽命非常短。 【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種結構簡單、實現方便的實現精密 控制等量充放電的系統。
[0006]本實用新型中名稱術語的解釋如下：
[0007]充電時的零點，即充電的臨界點，對于全新鋰電芯而言，該零點為設定值，對于已 使用過的鋰電芯而言，該零點為計算值，通過充放電的累加計算值得到，具體的，當放電電 量的累加計算值等于充電電量的累加計算值時，就判定鋰電芯處于零點，并需要充電。
[0008]鋰電芯全新時容量C，為未使用過的鋰電芯的全新容量，單位：A *h，其中，C是值全 新時容量；對于已使用過的鋰電芯而言，其容量會逐步衰減，需要注意的是，本實用新型中 所述的設定的等量值為一個固定值，其的大小不會因為鋰電芯的衰減而改變。
[0009]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：
[0010] 實現精密控制等量充放電的系統，包括設置于電池上的ASIC集成電路，所沭 ASIC集成電路上集成有中央處理器，受中央處理器控制的限流控制電路和過溫保護開關 電路、充放電量計量模塊以及電池狀態顯示接口；其中，所述充放電量計量模塊對電池進行 精密控制等量充放電，電流每秒一次進行采樣，將采樣值累加計算得出充放電的電量。
[0011] 優選的，所述限流控制電路由電壓逆變器構成。過溫保護開關電路為現有成熟電 路，故在此不做贅述。
[0012] 具體的，所述充放電量計量模塊包括有充電計量模塊和放電計量模塊。利用所 述中央處理器控制的充放電量計量模塊對電池進行精密控制等量充放電，電流每秒一次 進行采樣，以充電為例，將采樣值累加計算得出充放電的電量，公式如下：充電電量=E A(t)*t， =l，2，~i(單位：秒），其中A為安培，t為充電時間。
[0013] 進一步的，所述充放電量計量模塊還連接有用于存儲累加計算的充放電量的寄存 器。
[0014] 更進一步的，所述電池狀態顯示接口連接有用于顯示電池狀態的顯示屏。
[0015] 基于上述結構，實現精密控制等量充放電的方法，包括以下步驟：
[0016] (1)設置ASIC集成電路利用累加計算的方法對鋰電芯講行充放電控制;
[0017] (2)設定鋰電芯充放電量的等量值，所述等量值為每次充放電量的標準，其是一個 固定值，所述等量值等于或小于一個鋰電芯全新時容量C的百分之七十；
[0018] (3)充電階段：以一個鋰電芯為單位進行充電，充入電量為所述等量值，在充電 過程中，電流每秒一次進行采樣，將采樣值累加計算得出充電電量；
[0019] (4)放電階段：以一個鋰電芯為單位進行放電，在放電過程中，電流每秒一次進行 采樣，將采樣值累加計算得出放電電量，每次累加計算得出的放電電量值均被寄存器存儲， 當累加計算得出的放電電量的值等于所述步驟（3)中的等量值時，電芯所充電量放完，同 時，標記電芯電量為零并判定電芯的電量達到充電時的零點。為了最大限度提高電池的使 用壽命，在實際操作中，必須確保電芯放盡充入的固定電量后，才可以再次充電。
[0020] 若鋰電芯為全新鋰電芯，則先對鋰電芯進行初始化放電，直至鋰電芯電壓下降到 3. 2伏或者鋰電芯的電量達到充電時的零點；若鋰電芯為已使用過的鋰電芯，則當放電的 累加計算量等于充電的累加計算量時，判定鋰電芯的電量達到充電時的零點。
[0021] 具體的說，所述步驟（2)中對鋰電芯的充電方法如下：
[0022] (31)對鋰電芯進行恒流充電，恒流充電的充電電流的值大于零、小于等于鋰電芯 的全新時容量C的值的50%，充電電壓逐漸升高，直到恒流充電的充電電壓等于鋰電芯的充 電允許的上限電壓；
[0023] (32)恒壓充電，充電電流逐漸減少，當充電電流的值降低至鋰電芯的全新時容量C 的值的1%時，結束充電。
[0024] 充電階段，實時每秒計算鋰電芯的累加計算電量，結束充電時，若累加計算電量的 值仍然達不到設定的等量值，則判定鋰電芯不能再使用。
[0025] 所述步驟（4)中鋰電芯進行放電的方法如下：
[0026] (41)控制鋰電芯進行放電，并在鋰電芯放電過程中實時檢測鋰電芯的放電量，累 加計算放電電量；
[0027] (42)當鋰電芯的累加計算電量等于所述等量值時，停止放電。所放電量等于所充 電量之后，才進行下一次充電，完成充放電的循環。
[0028] 放電階段的最大放電電流的值小于等于3C的值。3C即為C的值的3倍。
[0029] 為了進一步提高電池的使用壽命，實時監測電芯的溫度，在超過上限時，停止充電 或放電，在溫度下降到安全溫度后，再繼續工作。
[0030] 與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：
[0031] 本實用新型集成有中央處理器，受中央處理器控制的限流控制電路和過溫保護開 關電路、充放電量計量模塊以及電池狀態顯示接口，實施時，以鋰電芯為單元，進行充放電 的控制，并在充放電過程中做到每秒一次充分電量的采集，做到精密控制充放電，同時，鋰 電芯組的充放電均按照固定值來進行，一方面，確保每次充放電都是等量進行，以適應市場 化的運作，另一方面，避免了現有技術中對電池過度充放電而造成的電池損害，同時，對充 放電時的電流大小均進行了限定，即保證了電池充放電的正常實現，又避免了快速充放電 對電池的損害。
【附圖說明】
[0032] 圖1為實施本實用新型時充電的流程圖。
[0033] 圖2為實施本實用新型時放電的流程圖。
[0034] 圖3為實施本實用新