[發明專利]電池組充放電自動管理裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 201210143723.8
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN102684262A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 楊湘武
• 申請（專利權）人: 楊湘武
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/36
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

1.一種電池組充放電自動管理裝置，電池組由若干單體電池串聯而成，其特征在于：所述電池組中備份有至少一個單體電池，包括備份的單體電池在內的每個單體電池均單獨連接有一個分控制器，所有的分控制器信號連接；

所述分控制器包括微處理器Ⅰ，所述微處理器Ⅰ連接有存儲器、通訊模塊、充電模塊、電壓檢測模塊、溫度傳感器、充放電容量檢測模塊和電池投切裝置，所述電池投切裝置用于通過電路投切將備份的單體電池與正在使用中的電壓低于設定值的單體電池進行相互替換。

2.根據權利要求1所述的電池組充放電自動管理裝置，其特征在于：所有的分控制器共同連接有一個總控制器，所述總控制器包括微處理器Ⅱ，所述微處理器Ⅱ連接有通訊模塊、顯示器和鍵盤。

3.根據權利要求1所述的電池組充放電自動管理裝置，其特征在于：所述電池投切裝置包括投切電路，所述投切電路包括一個公共端，所述公共端連接有兩個相并聯的支路，一個支路串聯開關K1后接單體電池的正極，另一個支路串聯開關K2后接單體電池的負極，單體電池通過前后相鄰的兩個單體電池的的正極和公共端相連的方式依次串聯，首位單體電池的公共端接負載負極，末位單體電池的正極接負載正極，所述開關K1和開關K2連接有用于驅動其開閉的開關驅動器，所述開關驅動器連接微處理器Ⅰ；使用中的單體電池上的投切電路中開關K2閉合，開關K1斷開；備用的單體電池上的投切電路中開關K1閉合，開關K2斷開。

4.根據權利要求1所述的電池組充放電自動管理裝置，其特征在于：所述分控制器的微處理器Ⅰ還連接有異常保護模塊、并聯均流模塊、LED電池狀態指示燈、程序升級接口和溫度調節控制模塊。

5.根據權利要求2所述的電池組充放電自動管理裝置，其特征在于：所述總控制器的微處理器Ⅱ還連接有聲光報警模塊和程序升級接口。

6.一種電池組充放電自動管理裝置的工作方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.?每個分控制器分別記錄其相連的單體電池完全充放電時的實時電壓、充放電時間、充放電電流和溫度，計算出單體電池的充放電容量；

b.?將所有單體電池按照充電容量和放電容量大小進行排序并存儲起來，按照放電容量從大到小的順序依次串聯足夠個數的單體電池組成放電的電池組，剩余的單體電池作為備用；?

c.?如果分控制器檢測出正在放電的單體電池的電壓值低于設定值，則判定該單體電池已完全放電，將備用的單體電池替換已完全放電的單體電池進行放電，每一次替換都是根據放電容量大小的排序優先投入放電容量大的備用單體電池。

7.根據權利要求6所述電池組充放電自動管理裝置的工作方法，其特征在于：

在步驟c中，電池替換方法為：分控制器的微處理器Ⅰ通過開關驅動器驅動已完全放電的單體電池上連接的開關K1閉合，開關K2斷開，同時另一個分控制器的微處理器Ⅰ通過開關驅動器驅動備用單體電池上相連的開關K2閉合，開關K1斷開。

8.根據權利要求6所述電池組充放電自動管理裝置的工作方法，其特征在于：

在步驟a中，微處理器Ⅰ根據測得的溫度值和存儲器中存儲的反映充放電電流值及環境溫度與電壓的對應關系的電池充放電數據表，實時檢測蓄電池電壓和修正充電電流，當單體電池電壓隨充電時間逐漸升高到數據表中規定電壓時，微處理器Ⅰ判定充電完成，點亮綠色的LED電池狀態指示燈、關閉充電輸出，并根據各個階段的時間值與電流值，計算出本次充電容量。

9.根據權利要求6所述電池組充放電自動管理裝置的工作方法，其特征在于：增加總控制器，總控制器對所有分控制器的信息進行匯總，并通過顯示器顯示出來，通過鍵盤進行參數的設定，當所有的備份單體電池用完時，總控制器發出聲光報警信號，顯示整個電池組已進入欠壓放電狀態。

10.根據權利要求9所述電池組充放電自動管理裝置的工作方法，其特征在于：

總控制器根據電池組剩余的電量推算出所能完成的路程，并顯示在顯示屏上。