專利名稱：一種鋅空氣電池管理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電池管理電路，具體地說是一種鋅空氣電池管理電路。
背景技術(shù)：
鋅空氣電池用活性炭吸附空氣中的氧或純氧作為正極活性物質(zhì)，以鋅為負極，以氯化銨或苛性堿溶液為電解質(zhì)的一種原電池。因為需要和空氣中的氧反應(yīng)才能形成電流， 該種鋅空氣電池的保質(zhì)期很短，一旦揭開電池表面的膠帶需要盡快使用，不然很容易釋放。 另外，鋅空氣電池汞的含量比較高，汞的存在，導(dǎo)致電池不管是利用還是回收對環(huán)境都不利。同時，由于電池單體的開路電壓為1. 45V，放電電壓為1. OV 1. 15V，終止電壓為0. 75V, 與常規(guī)的磷酸鐵鋰、錳酸鋰電池相比基準(zhǔn)電壓有變化。因此，該類電池如何與電池管理電路進行兼容、使該類電池能夠安全工作成為技術(shù)難題。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可有效對鋅空氣電池進行充放電管理的鋅空氣電池管理電路。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下方式實現(xiàn)一種鋅空氣電池管理電路，該鋅空氣電池包括多個由電池單體組成的電池模塊、 由電池模塊組成的電池組以及由電池組組成的電池簇，每一電池組均設(shè)置有采集電池組電壓、電流以及溫度信息的電池從管理單元，各電池從管理單元均與控制整個鋅空氣電池充放電的電池主管理單元連接。其中，所述的電池簇包括電池簇一、電池簇二兩個，兩電池簇相互并聯(lián)通過CAN總線與電池主管理單元連接，每個電池簇均包括電池組一、電池組二以及電池組三三組，其中電池組一、電池組二均由16個電池模塊組成，電池組三由8個電池模塊組成，各電池模塊由 12個電池單體組成。作為對上述方案的改進，在每一電池組電源輸出負極和正極分別串聯(lián)有一支路電流傳感器和組接觸器開關(guān)，支路電流傳感器信號線與該組電池組電池從管理單元連接，組接觸器開關(guān)的控制線圈由電池主管理單元控制，在組接觸器開關(guān)與正極之間串聯(lián)有熔斷保險絲以及防止充電的二極管。作為對上述方案的進一步改進，在各電池簇電源輸出正極與負極分別串聯(lián)有簇接觸器開關(guān)以及簇電流傳感器，在電池簇電源輸出正極與簇接觸器開關(guān)之間串聯(lián)有防止充電的二極管以及熔斷保險絲，簇接觸器開關(guān)的控制線圈由電池主管理單元控制。并且，在電池主管理單元上設(shè)置有對電池進行降溫的降溫單元，該降溫單元包括一風(fēng)機以及通過電池主控單元控制的風(fēng)機開關(guān)。所述的電池主管理單元通過CAN總線與外部監(jiān)控PC機以及充電機連接。本實用新型實現(xiàn)了對每個電池模塊進行檢測以及管理，可對鋅空氣電池進行有效、準(zhǔn)確地充放電的管理，延長電池的使用壽命，使電池的能量利用率達到最大，從而間接減少了能耗和減少了對環(huán)境的污染。
圖1為本實用新型實施例原理示意圖；圖2為本實施例其中一組電池組與電池主管理單元連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實施例新空氣電池主回路與電池主管理單元結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖對本實用新型的作進一步詳細描述本實施例揭示的鋅空氣電池電池單體開路電壓為1.45V，放電電壓為1.0V 1. 15V，終止電壓為0. 75V，因此，在通過管理電路進行統(tǒng)一管理控制時，必須進行必要的組合。在本實施例中，該鋅空氣電池分為電池簇一、電池簇二兩個并聯(lián)的電池簇2，每簇包括電池組一、電池組二以及電池組三三個并聯(lián)的電池組1，其中電池組一、電池組二均由16個電池模塊組成，電池組三由8個電池模塊組成，各電池模塊由12個電池單體串聯(lián)而成，這樣每個電池模塊的電壓測量范圍17. 4V，可保證檢測功能的實現(xiàn)。如附圖1所示。本實施例揭示的鋅空氣管理電路包括用于檢測各電池組電壓、電流以及溫度信息的電池從管理單元3以及控制整個鋅空氣電池充放電的電池主管理單元 4。各電池從管理單元3通過CAN總線與電池主管理單元4連接，實現(xiàn)信號傳遞。另外，電池主管理單元4通過CAN總線與外部監(jiān)控PC機6以及充電機5連接，通過監(jiān)控PC機6可更加方便對電池進行監(jiān)控和管理。再如附圖2、3所示，在每一電池組1電源輸出負極和正極分別串聯(lián)有一支路電流傳感器11和組接觸器開關(guān)12，支路電流傳感器11信號線與該組電池組電池從管理單元3 連接，各組電池從管理單元3可將收集的該電池組信息傳輸至電池主管理單元4中。組接觸器開關(guān)12的控制線圈則由電池主管理單元4控制，在該組接觸器開關(guān)12與該電池組正極之間串聯(lián)有熔斷保險絲13以及防止充電的二極管14。在各電池簇電源輸出正極與負極分別串聯(lián)有簇接觸器開關(guān)21以及簇電流傳感器22，在電池簇電源輸出正極與簇接觸器開關(guān)之間串聯(lián)有防止充電的二極管23以及熔斷保險絲M，簇接觸器開關(guān)的控制線圈由電池主管理單元控制。鋅空氣電池以及該管理電路均安裝于專用的電池箱內(nèi)，電池從管理單元3以及電池主管理單元4實時監(jiān)控電池的狀態(tài)并對電池的狀態(tài)進行數(shù)據(jù)分析、故障報警和定位，并將相關(guān)數(shù)據(jù)通過CAN總線傳送到監(jiān)控PC機6中。當(dāng)任何一電池組中電壓偏低和總電壓偏低，電池主控制單元4則控制相應(yīng)該組電池組的組接觸器開關(guān)12斷開，使該電池組退出工作，保證其他電池組以及整個電池能夠正常工作。充電時，電池主管理單元4通過CAN總線與充電機5進行數(shù)據(jù)交換，控制充電機5的啟停和放電電流，對電池進行放電管理。當(dāng)電池總電流超過設(shè)定閥值時，電池主管理單元4控制充電機5降低功率運行，當(dāng)兩電池簇電流不一致時，如果任何一電池簇的電流超過設(shè)定閥值時，電池主管理單元4也會控制充電機5降功率運行。而當(dāng)任何電池組1里電池單體溫度超過設(shè)定值時，電池主管理單元4控制通知充電機5降功率運行；如果溫度超過嚴(yán)重故障溫度時，電池主管理單元4則關(guān)閉充電機5，
4使充電機停止5運行，并斷開與充電機5的連接。另外，為了便于控制整個電池箱內(nèi)溫度，在電池主管理單元4上設(shè)置有對電池進行降溫的降溫單元3，該降溫單元3包括一風(fēng)機31以及通過電池主控單元4控制的風(fēng)機開關(guān)32。一般情況下，在整個電池放電時風(fēng)機31開啟，設(shè)定在停止放電之后10秒后關(guān)閉風(fēng)機 31。當(dāng)然，在充電過程中，如果出現(xiàn)溫度異常也可通過風(fēng)機31進行降溫。以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種鋅空氣電池管理電路，該鋅空氣電池包括多個由電池單體組成的電池模塊、由電池模塊組成的電池組(1)以及由電池組組成的電池簇(2)，其特征在于每一電池組均設(shè)置有采集電池組電壓、電流以及溫度信息的電池從管理單元(3)，各電池從管理單元均與控制整個鋅空氣電池充放電的電池主管理單元(4 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅空氣電池管理電路，其特征在于所述的電池簇包括電池簇一、電池簇二兩個，兩電池簇相互并聯(lián)通過CAN總線與電池主管理單元連接，每個電池簇均包括電池組一、電池組二以及電池組三三組，其中電池組一、電池組二均由16個電池模塊組成，電池組三由8個電池模塊組成，各電池模塊由12個電池單體組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋅空氣電池管理電路，其特征在于在每一電池組電源輸出負極和正極分別串聯(lián)有一支路電流傳感器(11)和組接觸器開關(guān)(12)，支路電流傳感器信號線與該組電池組電池從管理單元連接，組接觸器開關(guān)的控制線圈由電池主管理單元控制，在組接觸器開關(guān)與正極之間串聯(lián)有熔斷保險絲(13)以及防止充電的二極管(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋅空氣電池管理電路，其特征在于在各電池簇電源輸出正極與負極分別串聯(lián)有簇接觸器開關(guān)(21)以及簇電流傳感器(22)，在電池簇電源輸出正極與簇接觸器開關(guān)之間串聯(lián)有防止充電的二極管(23)以及熔斷保險絲(24)，簇接觸器開關(guān)的控制線圈由電池主管理單元控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋅空氣電池管理電路，其特征在于在電池主管理單元上設(shè)置有對電池進行降溫的降溫單元(3)，該降溫單元包括一風(fēng)機(31)以及通過電池主控單元控制的風(fēng)機開關(guān)(32)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋅空氣電池管理電路，其特征在于所述的電池主管理單元通過CAN總線與外部監(jiān)控PC機(6)以及充電機(5)連接。
專利摘要一種鋅空氣電池管理電路，該鋅空氣電池包括多個由電池單體組成的電池模塊、由電池模塊組成的電池組以及由電池組組成的電池簇，每一電池組均設(shè)置有采集電池組電壓、電流以及溫度信息的電池從管理單元，各電池從管理單元均與控制整個鋅空氣電池充放電的電池主管理單元連接。本實用新型實現(xiàn)了對每個電池模塊進行檢測以及管理，可對鋅空氣電池進行有效、準(zhǔn)確地充放電的管理，延長電池的使用壽命，使電池的能量利用率達到最大，從而間接減少了能耗和減少了對環(huán)境的污染。
文檔編號H02J7/00GK202076824SQ20112022336
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者劉震, 劉飛, 張曉穎, 阮旭松 申請人:惠州市億能電子有限公司