[發明專利]延長鉛酸電池組使用壽命的方法及系統

在審

• 申請號: 201710886075.8
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107733005A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 蔡奔
• 申請（專利權）人: 柳州市綠創科技有限公司;蔡奔;李挺南;蔡詩銀
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 柳州市集智專利商標事務所45102
• 代理人: 陳希

1.一種延長鉛酸電池組使用壽命的方法，其特征在于：包括步驟：

（1）DC/DC轉換器設置步驟：設置DC/DC轉換器，由DC/DC轉換器的輸出電壓對單節電池進行補充充電；

（2）雙向電子開關設置步驟：每節電池均通過設置的雙向電子開關與充、放電電路和采樣電路相聯，所述雙向電子開關在控制電路的控制下，按如下方式接通：

1）對各節電池電壓依次采樣，接通同一路衰減電路和AD轉換通道；

2）對單節電池的充電，接通同一路充電電路；

3）對單節電池的放電，接通同一路放電電路。

2.根據權利要求1所述的延長鉛酸電池組使用壽命的方法，其特征在于：單節電池的充、放電控制策略為：

（1）每次只讓一組雙向電子開關接通，其余各組雙向電子開關斷開，分別采樣電池組所有電池電壓值，將各數據保存并計算此時電池組所有電池的電壓平均值；

（2）放電均衡控制策略：當電池組放電時，如檢測到單節電池電壓高于此時電池組所有電池的電壓平均值且兩者差值達到設定閥值時，接通電池組中電壓最高那一節電池的雙向開關，通過放電電路對其放電；

（3）充電均衡控制策略：當電池組充電時，如檢測到單節電池電壓低于此時電池組所有電池的電壓平均值且兩者差值達到設定閥值時，則接通電池組中電壓最低那一節電池的雙向開關，通過DC/DC轉換器對其額外充電；

（4）單節電池放電后電壓仍過高的控制策略：對某節放電后，如該節電池電壓仍高于此時電池組所有電池的電壓平均值，則將充電機斷開。

3.根據權利要求1所述的延長鉛酸電池組使用壽命的方法，其特征在于：電池組內各節電池充、放電的控制策略為：用連線將每節電池的電壓送入延長鉛酸電池組使用壽命的裝置------電池管理系統（BMS），BMS通過對內部成對電子開關的控制，逐節采樣電池的電壓值，并計算整個電池組單節電池的電壓平均值，然后通過電子開關和充、放電電路對某個電壓值低（高）于平均值且差值最大的電池充（放）電，直至被充（放）電的電池電壓值高（低）于平均值后，電子開關成對斷開，充（放）電電路停止工作；延時一段時間，BMS又重復采集---比較-----充（放）過程，直至整個電池組充電結束。

4.根據權利要求2所述的延長鉛酸電池組使用壽命的方法，其特征在于：單節電池放電后電壓仍過高的控制步驟：對某節放電后，如該節電池電壓仍過高，則將充電機斷開。

5.根據權利要求1所述的延長鉛酸電池組使用壽命的方法，其特征在于：還包括系統自動啟?？刂撇襟E：正常放電范圍內，系統休眠；當深度放電臨近安全界限，系統自動喚醒并評估各電池單體情況。

6.根據權利要求1所述的延長鉛酸電池組使用壽命的方法，其特征在于：還包括電池組充電機觸發系統工作步驟：系統處于休眠狀態時，電池組充電機一旦接通，可使系統自動喚醒。

7.根據權利要求1所述的延長鉛酸電池組使用壽命的方法，其特征在于：還包括電池組輸出開路系統做均衡充電步驟：當電池組輸出開路，各單體電池的差異性超過規定值時，系統對單節電池做均衡充電。

8.一種實現權利要求1所述方法的延長鉛酸電池組使用壽命的系統，其特征在于：每節電池正、負極分別連接一個雙向電子開關，正極連接的雙向電子開關接到單節電池電壓采樣電阻和電池電壓放電電阻以及DC/DC電壓輸出控制開關管C極的合點，負極連接的雙向電子開關接到DC/DC的地端；每節電池的兩組雙向電子開關由單片機的I/O口控制其同時通斷；電池組的每節電池按上述規律連接后，每對雙向電子開關接到單片機的不同控制端口，由單片機的不同控制端口按每次只對一節電池進行充（放）電進行控制的模式對每節電池進行控制；所述充電電壓通過由單片機控制的電子開關管接通DC/DC轉換器，由DC/DC轉換器的輸出電壓對單節電池進行充電；所述放電控制，則由單片機控制控制放電電阻接地實現。

9.根據權利要求8所述的延長鉛酸電池組使用壽命的系統，其特征在于：所述雙向電子開關既要滿足電流的雙向流動，又要使電子開關的導通壓降為零，因此雙向電子開關采用繼電器。