[發明專利]一種后備式鋰離子電池組管理方法及其管理系統

有效

• 申請號: 201110445810.4
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102496991A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 張鵬
• 申請（專利權）人: 南京雙登科技發展研究院有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

1.?一種后備式鋰離子電池組管理方法，其特征在于該管理方法包括以下步驟：

（a）、實時采樣電池組中串聯單體電池的端電壓、電池組總電壓、充電/放電電流以及標示電池溫度/環境溫度；

（b）、通過實時采樣值判斷電池組運行狀態并估算電池組電量；

（c）、通過實時采樣值和電池組電量對電池組進行智能充電管理和放電管理；

（d）、根據電池組運行狀態進行自放電功耗管理；

（e）、通過實時采樣的標示電池溫度值對電池組進行加熱管理；

（f）、當某個采樣值或電池組電量超過所設定的上限或下限告警閾值時，給出告警信號；

（g）、當某個采樣值超過所設定的安全保護閾值時，給出保護告警信號，同時控制保護電路動作，對被管理電池組進行保護；其中，安全保護閾值的范圍大于上下限告警閾值的范圍。

2.??根椐權利要求1所述的后備式鋰離子電池組管理方法，其特征在于所述的估算電池組電量的步驟包括：上電復位時設置初始電量為50%，充電/放電期間通過電流積分計算得電量實時值，待機期間按自放電修正設定周期定時減去自放電設定量，充電末期修正電量至100%，放電末期修正電量至0%；

其中：所述的充電末期修正電量至100%為：當有單體電壓采樣值大于單體電壓上限保護設定值，且電池組總電壓大于滿電量電壓門限設定值時，修正電量至100%；或當充電電流采樣值低于截止電流門限設定值，且電池組總電壓大于滿電量電壓門限設定值時，修正電量至100%；

所述的放電末期修正電量至0%為：當有單體電壓采樣值低于單體電壓下限保護設定值時或電池組總電壓低于總電壓下限保護設定值時，修正電量至0%。

3.??根椐權利要求1所述的后備式鋰離子電池組管理方法，其特征在于所述的對電池組進行智能充電管理的步驟包括：?

當所有實時采樣值不超出所設定的安全保護閾值，且當前電量低于補充電門限設定值時，允許對電池組進行充電；

當有單體電壓采樣值大于單體電壓上限保護設定值時截止充電；或當充電電流采樣值低于截止電流門限設定值，且電池組總電壓大于滿電量電壓門限設定值時截止充電；或當有任一電壓、電流、溫度采樣值超出所設定的安全保護閾值時截止充電；

充電截止時，如電量被置為100%，則只有當電量降低到補充電門限設定值以下后允許恢復充電；如電量未被置為100%，則在截止觸發條件解除時恢復充電；?

充電過程中，當有單體電壓采樣值大于均衡電壓門限設定值，且與最低單體電壓采樣值之間的差值大于均衡壓差門限設定值時，通過控制旁路電路差分該單體的充電電流以達到均衡充電；

所述的對電池組進行智能放電管理的步驟包括：?

當所有實時采樣值不超出所設定的安全保護閾值，且當前電量大于0%時，允許電池組對外接負載放電；

當有單體電壓采樣值低于單體電壓下限保護設定值時或電池組總電壓低于總電壓下限保護設定值時截止放電；或當有任一電壓、電流、溫度采樣值超出所設定的安全保護閾值時截止放電；

放電截止時，如電量被置為0%，則只有經過充電或重新上電復位使電量大于0%后允許恢復放電；如電量未被置為0%，則在截止觸發條件解除時恢復放電。

4.??根椐權利要求1所述的后備式鋰離子電池組管理方法，其特征在于所述的對電池組進行自放電功耗管理的步驟包括：

在無外接充電電壓、且無外接放電負載的待機狀態下，連續時間累計達到休眠等待設定時間時，管理電路自動進入最低功耗的休眠關機狀態；

當電池組放電結束時電量降至0%，在欠電關機等待設定時間內如一直無外部充電電壓接入時，管理電路自動進入最低功耗的休眠關機狀態；

當管理電路自動進入休眠關機狀態時，如電池組電量不低于補充電門限設定值，則將電池組電量修正為補充電門限設定值減1%所得值，以使電池組在較長時間休眠擱置后及時得到補充電；

在管理電路處于休眠關機狀態，當有外部充電電壓接入時瞬間激活管理電路并進入充電工作狀態，直至充電截止后進入備電待機狀態；

在有外部充電電壓接入的工作狀態下，管理電路不消耗電池組能量。