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CN111384751A - 一种锂电池组充放电管理系统 - Google Patents

一种锂电池组充放电管理系统 Download PDF

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CN111384751A
CN111384751A CN202010155403.9A CN202010155403A CN111384751A CN 111384751 A CN111384751 A CN 111384751A CN 202010155403 A CN202010155403 A CN 202010155403A CN 111384751 A CN111384751 A CN 111384751A
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lithium battery
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battery
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王翠翠
周俊峰
王凯
何赛丹
崔文鹤
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Anhui Sili Forklift Parts Co ltd
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Abstract

本发明属于电池充放电技术领域，公开了一种锂电池组充放电管理系统，包括锂电池组充放电管理系统、外部充电电源、锂电池组、报警模块和外部设备；锂电池组充放电管理系统搭载设置在服务器主机上；外部充电电源通过充电模块与锂电池组对接；锂电池组通过电池供电模块与外部设备对接；锂电池组充放电管理系统包括主控单元、电池荷电状态估算模块、故障诊断模块、充放电管理模块、均衡控制模块、热管理模块和通信接口模块。本发明主控单元通过CAN总线连接设置有多个从控单元，从控单元与锂电池组连接；用于检测电池的电压、电流和温度；电池荷电状态，用于衡量电池剩余电量；故障诊断用于判断锂电池组的当前状态，延长锂电池组使用寿命。

Description

一种锂电池组充放电管理系统
技术领域
本发明属于电池充放电技术领域，具体是一种锂电池组充放电管理系统。
背景技术
随着电子技术的发展，锂电池在各种设备中的应用越来越广泛，其安全性也成为各项研究中的首重。作为一种电源设备，其在各种涉电设备中应用十分广泛，作为电源，其不仅需要充电进行电能储备也需要放电进行供能，而如何简单锂电池组的充放电管理，也是目前技术热门中的一点。
现有技术CN205335923U提供了锂电池组充放电智能管理系统，包括单体锂电池电压监测模块、充放电电流监测模块、单体电池温度监测模块、锂电池组电量平衡模块、散热器、保护电路。该技术优点在于锂电池组充放电管理系统，使用方便，可以在充放电时的电流保护和放电时短路电流保护，监测单节锂电池电压，监测电池组温度、快速平衡电量，有效地保证了锂电池组的安全，延长了锂电池组的寿命。但是在锂电池充放电过程中，采用了电量平衡技术，会因为单体电压和电流干扰整个锂电池组安全状态的显示，在电量平衡操作下，电池组的异常情况会因为电量平衡呗忽视，导致电池组出现问题但是因无法正常反馈出现损坏。
又有现有专利CN206865176U提供了一种高压锂电池包充放电控制系统，涉及高压锂电池技术领域，其中所述充放电控制系统包括：电池组支路，包括电池组；第一供电支路，包括串联的第一供电电源和第一可控开关；负载支路，包括串联的负载和第二可控开关；负载的阻抗小于电池组以及第一供电电源的阻抗；其中，电池组支路、第一供电支路以及负载支路并联；系统还包括：检测控制模块，与第一可控开关、第二可控开关的控制端分别连接，用于检测电池组的电量并根据电池组的电量产生控制指令；控制指令用于控制第一可控开关和第二可控开关断开或闭合。该技术优点在于能够提高供给负载的功率，但是在锂电池组充放电过程中对锂电池的保护管理措施有所欠缺，易对锂电池组造成损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种锂电池组充放电管理系统，主控单元通过CAN总线连接设置有多个从控单元，从控单元与锂电池组连接；从控单元内设置有电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元，从控单元分别通过电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元，用于检测电池的电压、电流和温度，并且传输给主控单元进行处理和反馈；电池荷电状态，用于衡量电池剩余电量，对于判断锂电池组可使用的时间十分重要；故障诊断用于判断锂电池组的当前状态，及时正确识别锂电池组充放电过程中的过压、欠压、过温等异常情况有助于避免事故发生；均衡控制主要是消除单体锂电池组之间的容量差异，达到一致性，延长锂电池组使用寿命。
为了解决上述的问题本发明的采用的技术以及方法如下：
一种锂电池组充放电管理系统，包括锂电池组充放电管理系统、外部充电电源、锂电池组、报警模块和外部设备；锂电池组充放电管理系统搭载设置在服务器主机上；外部充电电源通过充电模块与锂电池组对接；锂电池组通过电池供电模块与外部设备对接；
锂电池组充放电管理系统包括主控单元、电池荷电状态估算模块、故障诊断模块、充放电管理模块、均衡控制模块、热管理模块和通信接口模块；锂电池充放电管理系统，用于采集电池的电压、电流和温度，用于衡量电池剩余电量，用于判断电池的当前状态；
主控单元通过CAN总线连接设置有多个从控单元，从控单元与锂电池组连接；从控单元内设置有电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元，从控单元分别通过电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元，用于检测电池的电压、电流和温度，并且传输给主控单元进行处理和反馈；
锂电池组和外部设备之间还设置有报警模块，报警模块与主控单元对接，用于对锂电池组根据检测结果进行充、放或断电的提醒。
优选地，所述锂电池组包括有锂电池Ⅰ、锂电池Ⅱ、锂电池Ⅲ以及更多的锂电池。
优选地，一种锂电池组充放电管理系统，在外部充电电源通过充电模块对锂电池组进行充电时，锂电池组充放电管理系统内的主控单元通过CAN总线连接的多个从控单元，分别经电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元对锂电池组充电过程中的电压、电流和温度进行检测；通过电池荷电状态估算模块衡量电池剩余电量，通过故障诊断模块判断电池的当前状态；通过均衡控制模块消除单体电池之间的容量差异；如果检测充电过程中，锂电池组电压、电流或温度有问题，主控单元及时进行切断外部充电电源对锂电池组进行充电操作。
优选地，一种锂电池组充放电管理系统，在对锂电池组通过电池供电模块对外部设备进行供电时，锂电池组充放电管理系统内的主控单元通过CAN总线连接的多个从控单元，分别经电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元对锂电池组供电过程中的电压、电流和温度进行检测；通过电池荷电状态估算模块衡量电池剩余电量，通过故障诊断模块判断电池的当前状态；通过均衡控制模块消除单体电池之间的容量差异；如果检测锂电池组供电过程中，锂电池组电压、电流或温度有问题，主控单元及时进行切断锂电池组对外部设备进行供电操作；
并且锂电池组和外部设备之间还设置有报警模块，报警模块与主控单元对接，用于对锂电池组根据检测结果进行充、放或断电的提醒。
本发明主控单元通过CAN总线连接设置有多个从控单元，从控单元与锂电池组连接；从控单元内设置有电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元，从控单元分别通过电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元，用于检测电池的电压、电流和温度，并且传输给主控单元进行处理和反馈；电池荷电状态，用于衡量电池剩余电量，对于判断锂电池组可使用的时间十分重要；故障诊断用于判断锂电池组的当前状态，及时正确识别锂电池组充放电过程中的过压、欠压、过温等异常情况有助于避免事故发生；均衡控制主要是消除单体锂电池组之间的容量差异，达到一致性，延长锂电池组使用寿命；并且锂电池组和外部设备之间还设置有报警模块，报警模块与主控单元对接，用于对锂电池组根据检测结果进行充、放或断电的提醒。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定；
如图1所示，本发明技术方案一种锂电池组充放电管理系统包括锂电池组充放电管理系统、外部充电电源、锂电池组、报警模块和外部设备；锂电池组充放电管理系统搭载设置在服务器主机上；外部充电电源通过充电模块与锂电池组对接；锂电池组通过电池供电模块与外部设备对接；
锂电池组充放电管理系统包括主控单元、电池荷电状态估算模块、故障诊断模块、充放电管理模块、均衡控制模块、热管理模块和通信接口模块；锂电池充放电管理系统，用于采集电池的电压、电流和温度，用于衡量电池剩余电量，用于判断电池的当前状态；
主控单元通过CAN总线连接设置有多个从控单元，从控单元与锂电池组连接；从控单元内设置有电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元，从控单元分别通过电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元，用于检测电池的电压、电流和温度，并且传输给主控单元进行处理和反馈；
锂电池组和外部设备之间还设置有报警模块，报警模块与主控单元对接，用于对锂电池组根据检测结果进行充、放或断电的提醒。
具体的，所述锂电池组包括有锂电池Ⅰ、锂电池Ⅱ、锂电池Ⅲ以及更多的锂电池。
实施例1：
一种锂电池组充放电管理系统，在外部充电电源通过充电模块对锂电池组进行充电时，锂电池组充放电管理系统内的主控单元通过CAN总线连接的多个从控单元，分别经电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元对锂电池组充电过程中的电压、电流和温度进行检测；通过电池荷电状态估算模块衡量电池剩余电量，通过故障诊断模块判断电池的当前状态；通过均衡控制模块消除单体电池之间的容量差异；如果检测充电过程中，锂电池组电压、电流或温度有问题，主控单元及时进行切断外部充电电源对锂电池组进行充电操作。
实施例2：
一种锂电池组充放电管理系统，在对锂电池组通过电池供电模块对外部设备进行供电时，锂电池组充放电管理系统内的主控单元通过CAN总线连接的多个从控单元，分别经电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元对锂电池组供电过程中的电压、电流和温度进行检测；通过电池荷电状态估算模块衡量电池剩余电量，通过故障诊断模块判断电池的当前状态；通过均衡控制模块消除单体电池之间的容量差异；如果检测锂电池组供电过程中，锂电池组电压、电流或温度有问题，主控单元及时进行切断锂电池组对外部设备进行供电操作；
并且锂电池组和外部设备之间还设置有报警模块，报警模块与主控单元对接，用于对锂电池组根据检测结果进行充、放或断电的提醒。
本发明主控单元通过CAN总线连接设置有多个从控单元，从控单元与锂电池组连接；从控单元内设置有电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元，从控单元分别通过电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元，用于检测电池的电压、电流和温度，并且传输给主控单元进行处理和反馈；电池荷电状态，用于衡量电池剩余电量，对于判断锂电池组可使用的时间十分重要；故障诊断用于判断锂电池组的当前状态，及时正确识别锂电池组充放电过程中的过压、欠压、过温等异常情况有助于避免事故发生；均衡控制主要是消除单体锂电池组之间的容量差异，达到一致性，延长锂电池组使用寿命；并且锂电池组和外部设备之间还设置有报警模块，报警模块与主控单元对接，用于对锂电池组根据检测结果进行充、放或断电的提醒。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种锂电池组充放电管理系统，其特征在于，包括锂电池组充放电管理系统、外部充电电源、锂电池组、报警模块和外部设备；锂电池组充放电管理系统搭载设置在服务器主机上；外部充电电源通过充电模块与锂电池组对接；锂电池组通过电池供电模块与外部设备对接；
锂电池组充放电管理系统包括主控单元、电池荷电状态估算模块、故障诊断模块、充放电管理模块、均衡控制模块、热管理模块和通信接口模块；锂电池充放电管理系统，用于采集电池的电压、电流和温度，用于衡量电池剩余电量，用于判断电池的当前状态；
主控单元通过CAN总线连接设置有多个从控单元，从控单元与锂电池组连接；从控单元内设置有电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元，从控单元分别通过电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元，用于检测电池的电压、电流和温度，并且传输给主控单元进行处理和反馈；
锂电池组和外部设备之间还设置有报警模块，报警模块与主控单元对接，用于对锂电池组根据检测结果进行充、放或断电的提醒。
2.如权利要求1所述的一种锂电池组充放电管理系统，其特征在于：所述锂电池组包括有锂电池Ⅰ、锂电池Ⅱ、锂电池Ⅲ以及更多的锂电池。
3.如权利要求1所述的一种锂电池组充放电管理系统，其特征在于：在外部充电电源通过充电模块对锂电池组进行充电时，锂电池组充放电管理系统内的主控单元通过CAN总线连接的多个从控单元，分别经电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元对锂电池组充电过程中的电压、电流和温度进行检测；通过电池荷电状态估算模块衡量电池剩余电量，通过故障诊断模块判断电池的当前状态；通过均衡控制模块消除单体电池之间的容量差异；如果检测充电过程中，锂电池组电压、电流或温度有问题，主控单元及时进行切断外部充电电源对锂电池组进行充电操作。
4.如权利要求1所述的一种锂电池组充放电管理系统，其特征在于：在对锂电池组通过电池供电模块对外部设备进行供电时，锂电池组充放电管理系统内的主控单元通过CAN总线连接的多个从控单元，分别经电池电压检测单元、电池电流检测单元和电池温度检测单元对锂电池组供电过程中的电压、电流和温度进行检测；通过电池荷电状态估算模块衡量电池剩余电量，通过故障诊断模块判断电池的当前状态；通过均衡控制模块消除单体电池之间的容量差异；如果检测锂电池组供电过程中，锂电池组电压、电流或温度有问题，主控单元及时进行切断锂电池组对外部设备进行供电操作；
并且锂电池组和外部设备之间还设置有报警模块，报警模块与主控单元对接，用于对锂电池组根据检测结果进行充、放或断电的提醒。
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