[发明专利]锂离子电池管理系统

权利要求书

1.一种锂离子电池管理系统，其特征在于该系统包括：

负反馈充放电均衡单元，由开关以及控制开关单元组成，用于实现电池单元或电池组退出或串入；

电池检测保护单元，由温度检测单元、电压检测单元和电流检测单元组成，用于标定当前锂离子电池单元或电池组在浮充浮放状态下满充容量；

串行通讯单元，用于将实时的观测电池单体或电池组的电压、电流各项参数的信号接收与发送；

2.根据权利要求1所述的锂离子电池管理系统，其特征在于所述的开关采用反并联二极管的继电器、接触器或采用功率MOSFET及其它们的结合。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池管理系统，其特征在于所述的开关为标记为S1的耗尽型的N沟道MOSFET，与标记为S2的增强型N沟道MOSFET组合。

4.一种权利要求1所述的锂离子电池管理系统的控制方法，其特征包括的步骤：

电池单元负反馈均衡充电：设计锂离子电池单元从串联的电池组中自由退出或串入的电路，并进行负反馈型充放电控制；

电池组信息管理：串联的锂离子电池单元之间设置串行通讯的电路，在不同电位的锂离子电池单元之间，通讯信息通过逐级硬件转发或软件转发的方式进行上下传递，传递的信息包括锂离子电池单元的电压、电流和温度；

单元电池浮充浮放状态下满充容量的测定：在额定充放电条件与不同温度t下，对锂离子单元电池反复进行充放电测试，记录充放电次数n、每次充放电的电压曲线u及其对应的单位安时数电压变化率dQ/du或其倒数du/dQ，制作成四维数据表作为估计等效循环充放电次数和满充容量的依据，同时记录充放电n次时对应的满充容量，制作二维数据表，根据锂离子电池当前温度t，电压u，以及浮充浮放过程中，单位安时数的容量升降幅值dQ/du，利用数据表，采用插值法确定电池等效的充放电循环次数，从而估计出当前锂离子电池的寿命，同时也可得到对应此充放电循环次数的满充容量；

在额定充放电条件、不同温度t下，对锂离子电池反复进行充放电测试，记录充放电次数n、每次充放电的电压曲线u和电池内阻R_b，构建四维数据表，根据锂离子电池的当前温度t、电压u以及电池内阻R_b，利用数据表用插值法确定电池的等效循环次数及当前满充容量。

5.根据权利要求4所述的的控制方法，其特征在于所述的串行通讯的电路是由各个子板之间通过通信线串行连接，母板与连接好的子板也是通过通信线串行连接。

6.根据权利要求4所述的的控制方法，其特征在于所述的硬件转发方式传递是：母板给上面的子板发送查询命令，子板逐级将命令转发上去，被查询地址的电池单元将需要的信息向下发送，然后逐级转发至母板。

7.根据权利要求4所述的的控制方法，其特征在于所述的软件转发方式传递是：每一

块子板上有信号控制电路，充电过程中控制信号来自比本子板电压低的子板，低电平送给单片机；

使用MOSFET(Q1)或开关Q2，来进行信号传递，在传递过程中各个子板都保存好自己的地址到CPU中，当各个子板的信号都依次传递完毕后，即完成了子板地址的创建。