[發(fā)明專利]一種動力鋰電池全生命周期智能監(jiān)管系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610043948.4
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105539187B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任煥;李振文;王艷
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市智鋰能源科技有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;H01M10/42
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11411
• 代理人: 吳婧

1.一種動力鋰電池全生命周期智能監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于，包括動力電池組單元、高壓管控單元、成組電池管理單元、無線傳輸單元、云管理系統(tǒng)和用戶終端，所述動力電池組單元包括多個并聯(lián)的動力電池組子單元，多個所述動力電池組子單元并聯(lián)的一端通過所述高壓管控單元與電動車供電電源正極端連接，并聯(lián)的另一端與電動車供電電源負極端連接，所述動力電池組子單元包括多個串聯(lián)的單組電池模塊，每個所述單組電池模塊均通過通信總線與所述成組電池管理單元連接，所述單組電池模塊包括電池組、采樣保護單元、單組電池管理單元和隔離通信模塊，所述采樣保護單元采集所述電池組的電壓、電流和溫度并傳送到所述單組電池管理單元，所述單組電池管理單元計算電池組健康狀態(tài)和電量狀態(tài)并將其通過所述隔離通信模塊傳送到所述成組電池管理單元，所述成組電池管理單元將所述電池組健康狀態(tài)和電量狀態(tài)通過所述無線傳輸單元分別傳送到所述云管理系統(tǒng)和用戶終端，所述單組電池管理單元在所述電池組發(fā)生異常時控制采樣保護單元進行自動保護，在任一通信鏈路斷開時，所述成組電池管理單元控制所述高壓管控單元切斷對外輸出，并將預(yù)警信息通過所述無線傳輸單元傳送到所述云管理系統(tǒng)進行預(yù)警；

用戶終端通過手機網(wǎng)絡(luò)查看所有電池的實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)，并可遠程打開或關(guān)閉電池組輸出；

所述動力鋰電池全生命周期監(jiān)管系統(tǒng)采用電池組模塊化設(shè)計，每個電池組模塊采用獨立的采樣，支持獨立的保護，每個單組電池管理單元均能進行獨立的計算電池的健康狀態(tài)，并支持單體電池溫度檢測，任意溫度點異常，所述動力鋰電池全生命周期監(jiān)管系統(tǒng)都能及時進行預(yù)警；獨立的單組電池模塊采取10串3并方式設(shè)計；

當任意一節(jié)單體電池發(fā)生內(nèi)短路時，單組電池管理單元直接關(guān)閉單組電池模塊，使故障從整體的動力電池組子單元中移除，并向CAN總線發(fā)送報警信號；

當單組電池模塊中任意2節(jié)電池間壓差大于安全值，該電池組壽命提前終止，單組電池管理單元主動關(guān)閉該電池組，使故障移除，并向CAN總線發(fā)送故障信號；當任意一節(jié)電池電壓在發(fā)生過充之前，向CAN總線發(fā)送預(yù)警，CAN總線無響應(yīng)時，主動關(guān)閉該電池組，軟件失效時，硬件二次保護，關(guān)閉電池組充電；

在充電電流發(fā)生過流時，向CAN總線發(fā)出報警，無響應(yīng)時關(guān)閉該電池組，軟件失效時硬件進入二次保護強行關(guān)閉該電池組；在放電電流過流時，向CAN總線發(fā)送報警，無響應(yīng)時關(guān)閉該電池組輸出，在軟件失效時硬件強行進入二次保護，關(guān)閉該電池組；在發(fā)生短路時，硬件直接進入短路保護狀態(tài)，單組電池管理單元同時向CAN總線發(fā)送報警；

單組電池模塊內(nèi)置有識別芯片，該識別芯片用于記錄全球唯一的數(shù)字識別碼，也就是每個單組電池模塊都有唯一的識別碼，每個單組電池模塊的識別碼都存放在云管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鋰電池全生命周期智能監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣保護單元包括電壓采樣模塊、電流采樣模塊、溫度采樣模塊和保護模塊，所述電壓采樣模塊與所述電池組連接、用于采集所述電池組的電壓，所述電流采樣模塊通過一個檢流電阻與所述電池組連接、用于采集所述電池組的電流，所述溫度采樣模塊位于所述電池組上、用于采集所述電池組的溫度，所述保護模塊分別與所述電壓采樣模塊、電流采樣模塊和溫度采樣模塊連接、用于對所述電池組進行過充保護、過放保護、充電過流保護、放電過流保護和短路保護。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動力鋰電池全生命周期智能監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組包括多個串聯(lián)的電池，所述溫度采樣模塊包括多個溫度探頭，每個所述溫度探頭分別位于對應(yīng)的電池上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的動力鋰電池全生命周期智能監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于，所述單組電池模塊還包括控制模塊、第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，所述第一開關(guān)管的一端與所述采樣保護單元連接，所述第一開關(guān)管的另一端通過所述第二開關(guān)管接所述單組電池模塊的負極，所述控制模塊分別與所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管連接、用于控制所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的導(dǎo)通或斷開，所述控制模塊還與所述單組電池管理單元連接。