专利名称：一种锌空气电池管理电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电池管理电路，具体地说是一种锌空气电池管理电路。
背景技术：
锌空气电池用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为正极活性物质，以锌为负极，以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。因为需要和空气中的氧反应才能形成电流， 该种锌空气电池的保质期很短，一旦揭开电池表面的胶带需要尽快使用，不然很容易释放。 另外，锌空气电池汞的含量比较高，汞的存在，导致电池不管是利用还是回收对环境都不利。同时，由于电池单体的开路电压为1. 45V，放电电压为1. OV 1. 15V，终止电压为0. 75V, 与常规的磷酸铁锂、锰酸锂电池相比基准电压有变化。因此，该类电池如何与电池管理电路进行兼容、使该类电池能够安全工作成为技术难题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种可有效对锌空气电池进行充放电管理的锌空气电池管理电路。为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下方式实现一种锌空气电池管理电路，该锌空气电池包括多个由电池单体组成的电池模块、 由电池模块组成的电池组以及由电池组组成的电池簇，每一电池组均设置有采集电池组电压、电流以及温度信息的电池从管理单元，各电池从管理单元均与控制整个锌空气电池充放电的电池主管理单元连接。其中，所述的电池簇包括电池簇一、电池簇二两个，两电池簇相互并联通过CAN总线与电池主管理单元连接，每个电池簇均包括电池组一、电池组二以及电池组三三组，其中电池组一、电池组二均由16个电池模块组成，电池组三由8个电池模块组成，各电池模块由 12个电池单体组成。作为对上述方案的改进，在每一电池组电源输出负极和正极分别串联有一支路电流传感器和组接触器开关，支路电流传感器信号线与该组电池组电池从管理单元连接，组接触器开关的控制线圈由电池主管理单元控制，在组接触器开关与正极之间串联有熔断保险丝以及防止充电的二极管。作为对上述方案的进一步改进，在各电池簇电源输出正极与负极分别串联有簇接触器开关以及簇电流传感器，在电池簇电源输出正极与簇接触器开关之间串联有防止充电的二极管以及熔断保险丝，簇接触器开关的控制线圈由电池主管理单元控制。并且，在电池主管理单元上设置有对电池进行降温的降温单元，该降温单元包括一风机以及通过电池主控单元控制的风机开关。所述的电池主管理单元通过CAN总线与外部监控PC机以及充电机连接。本实用新型实现了对每个电池模块进行检测以及管理，可对锌空气电池进行有效、准确地充放电的管理，延长电池的使用寿命，使电池的能量利用率达到最大，从而间接减少了能耗和减少了对环境的污染。
图1为本实用新型实施例原理示意图；图2为本实施例其中一组电池组与电池主管理单元连接结构示意图；图3为本实施例新空气电池主回路与电池主管理单元结构示意图。
具体实施方式
针对现有技术存在的缺陷，为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图对本实用新型的作进一步详细描述本实施例揭示的锌空气电池电池单体开路电压为1.45V，放电电压为1.0V 1. 15V，终止电压为0. 75V，因此，在通过管理电路进行统一管理控制时，必须进行必要的组合。在本实施例中，该锌空气电池分为电池簇一、电池簇二两个并联的电池簇2，每簇包括电池组一、电池组二以及电池组三三个并联的电池组1，其中电池组一、电池组二均由16个电池模块组成，电池组三由8个电池模块组成，各电池模块由12个电池单体串联而成，这样每个电池模块的电压测量范围17. 4V，可保证检测功能的实现。如附图1所示。本实施例揭示的锌空气管理电路包括用于检测各电池组电压、电流以及温度信息的电池从管理单元3以及控制整个锌空气电池充放电的电池主管理单元 4。各电池从管理单元3通过CAN总线与电池主管理单元4连接，实现信号传递。另外，电池主管理单元4通过CAN总线与外部监控PC机6以及充电机5连接，通过监控PC机6可更加方便对电池进行监控和管理。再如附图2、3所示，在每一电池组1电源输出负极和正极分别串联有一支路电流传感器11和组接触器开关12，支路电流传感器11信号线与该组电池组电池从管理单元3 连接，各组电池从管理单元3可将收集的该电池组信息传输至电池主管理单元4中。组接触器开关12的控制线圈则由电池主管理单元4控制，在该组接触器开关12与该电池组正极之间串联有熔断保险丝13以及防止充电的二极管14。在各电池簇电源输出正极与负极分别串联有簇接触器开关21以及簇电流传感器22，在电池簇电源输出正极与簇接触器开关之间串联有防止充电的二极管23以及熔断保险丝M，簇接触器开关的控制线圈由电池主管理单元控制。锌空气电池以及该管理电路均安装于专用的电池箱内，电池从管理单元3以及电池主管理单元4实时监控电池的状态并对电池的状态进行数据分析、故障报警和定位，并将相关数据通过CAN总线传送到监控PC机6中。当任何一电池组中电压偏低和总电压偏低，电池主控制单元4则控制相应该组电池组的组接触器开关12断开，使该电池组退出工作，保证其他电池组以及整个电池能够正常工作。充电时，电池主管理单元4通过CAN总线与充电机5进行数据交换，控制充电机5的启停和放电电流，对电池进行放电管理。当电池总电流超过设定阀值时，电池主管理单元4控制充电机5降低功率运行，当两电池簇电流不一致时，如果任何一电池簇的电流超过设定阀值时，电池主管理单元4也会控制充电机5降功率运行。而当任何电池组1里电池单体温度超过设定值时，电池主管理单元4控制通知充电机5降功率运行；如果温度超过严重故障温度时，电池主管理单元4则关闭充电机5，
4使充电机停止5运行，并断开与充电机5的连接。另外，为了便于控制整个电池箱内温度，在电池主管理单元4上设置有对电池进行降温的降温单元3，该降温单元3包括一风机31以及通过电池主控单元4控制的风机开关32。一般情况下，在整个电池放电时风机31开启，设定在停止放电之后10秒后关闭风机 31。当然，在充电过程中，如果出现温度异常也可通过风机31进行降温。以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种锌空气电池管理电路，该锌空气电池包括多个由电池单体组成的电池模块、由电池模块组成的电池组(1)以及由电池组组成的电池簇(2)，其特征在于每一电池组均设置有采集电池组电压、电流以及温度信息的电池从管理单元(3)，各电池从管理单元均与控制整个锌空气电池充放电的电池主管理单元(4 )连接。
2.根据权利要求1所述的锌空气电池管理电路，其特征在于所述的电池簇包括电池簇一、电池簇二两个，两电池簇相互并联通过CAN总线与电池主管理单元连接，每个电池簇均包括电池组一、电池组二以及电池组三三组，其中电池组一、电池组二均由16个电池模块组成，电池组三由8个电池模块组成，各电池模块由12个电池单体组成。
3.根据权利要求1或2所述的锌空气电池管理电路，其特征在于在每一电池组电源输出负极和正极分别串联有一支路电流传感器(11)和组接触器开关(12)，支路电流传感器信号线与该组电池组电池从管理单元连接，组接触器开关的控制线圈由电池主管理单元控制，在组接触器开关与正极之间串联有熔断保险丝(13)以及防止充电的二极管(14)。
4.根据权利要求3所述的锌空气电池管理电路，其特征在于在各电池簇电源输出正极与负极分别串联有簇接触器开关(21)以及簇电流传感器(22)，在电池簇电源输出正极与簇接触器开关之间串联有防止充电的二极管(23)以及熔断保险丝(24)，簇接触器开关的控制线圈由电池主管理单元控制。
5.根据权利要求4所述的锌空气电池管理电路，其特征在于在电池主管理单元上设置有对电池进行降温的降温单元(3)，该降温单元包括一风机(31)以及通过电池主控单元控制的风机开关(32)。
6.根据权利要求5所述的锌空气电池管理电路，其特征在于所述的电池主管理单元通过CAN总线与外部监控PC机(6)以及充电机(5)连接。
专利摘要一种锌空气电池管理电路，该锌空气电池包括多个由电池单体组成的电池模块、由电池模块组成的电池组以及由电池组组成的电池簇，每一电池组均设置有采集电池组电压、电流以及温度信息的电池从管理单元，各电池从管理单元均与控制整个锌空气电池充放电的电池主管理单元连接。本实用新型实现了对每个电池模块进行检测以及管理，可对锌空气电池进行有效、准确地充放电的管理，延长电池的使用寿命，使电池的能量利用率达到最大，从而间接减少了能耗和减少了对环境的污染。
文档编号H02J7/00GK202076824SQ20112022336
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者刘震, 刘飞, 张晓颖, 阮旭松 申请人:惠州市亿能电子有限公司