[发明专利]电池充放电的管理系统及方法

权利要求书

1.一种电池充放电的管理系统，其特在于，包括充电电路、容性负载、电池、采样电路、短路保护电路和控制电路，所述的容性负载与电池、采样电路、短路保护电路串联形成电池对容性负载的放电回路，所述的短路保护电路的两端并联一个预留开关电路，所述的控制电路具有多个输出端和至少一个输入端，所述的控制电路的输入端与短路检测电路的输出端电性连接，短路检测电路的输入端与采样电路的输出端电性连接，所述的预留开关电路的受控端与控制电路的一个输出端电连接，所述的短路保护电路的受控端与控制电路的一个输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种电池充放电的管理系统，其特征在于，所述的电池还串联充电电路以形成电池自身的充电回路，所述的充电电路的也与控制电路电连接，所述的充电电路与控制电路采用双工通讯。

3.根据权利要求2所述的一种电池充放电的管理系统，其特征在于，所述的充电电路与控制电路采用双工通讯具体是，充电电路的一个输出端与控制电路的一个输入端电连接用于发送状态信号，所述的控制电路的一个输出端与充电电路的一个输入端电连接用于发送使能信号。

4.根据权利要求2所述的一种电池充放电的管理系统，其特征在于，所述的采样电路通过通信电路与上位机电连接，所述的上位机还通过通信电路与辅助控制电路电连接，所述的辅助控制电路采用可烧录的控制电路，所述的辅助控制电路还与短路检测电路电连接；所述的采样电路用于在初始化期间定期向上位机传输采集的电信号，所述的上位机用于通过初始化期间的电信号学习负载启动的电信号变化模型并且根据该模型形成专门的辅助配置信号，上位机还用于将上述的辅助配置信号发送给辅助控制电路以改变辅助控制电路的控制参数，所述的辅助控制电路用于在非初始化期间根据采样电路的电信号向短路检测电路发送提前反馈信号。

5.根据权利要求4所述的一种电池充放电的管理系统，其特征在于，辅助控制电路在非初始化期间根据采样电路的电信号向短路检测电路发送提前反馈信号具体的：在非初始化期间采样电路采集电路电流的变化率，采样电路将电流的变化率信号发送给辅助控制电路，辅助控制电路根据电流的变化率信号判断为正常启动的电流变化率之后，辅助控制电路立刻向短路检测电路发送休眠的信号，短路检测电路得到休眠信号之后在若干控制周期内不再向控制电路发送任何信号。

6.根据权利要求5所述的一种电池充放电的管理系统，其特征在于，在非初始化期间采样电路采集电路电流的变化率时电路中的最大电流小于预警数值，所述的预警数值具体是p*g，其中的0p1，其中的g是使得短路保护电路自动启动断路保护的最小电流值。

7.使用权利要求2所述的一种电池充放电的管理系统的电池充放电的管理方法，其特征在于，包括步骤：

电池充电的过程中：控制电路使能预留开关电路为断路状态，短路保护电路为断路状态，放电回路为断路状态，电池充电结束之后控制电路使能预留开关电路常配置为断路状态，短路保护电路常配置为闭合状态；

电池向容性负载放电过程中：首先切断充电回路，预留开关电路常配置为断路状态，短路保护电路常配置为闭合状态，放电回路闭合瞬间由采样电路采集电信号，然后由短路检测电路检测是否是短路状态，当不是短路状态时，短路检测电路给控制电路发送信号，然后控制电路在放电回路的电流达到预警数值前控制预留开关电路的状态为闭合之后再控制短路保护电路的状态为断路，然后经过预定时间之后放电回路的电流稳定，控制电路先控制短路保护电路的状态为闭合，再控制预留开关电路的状态为断路；

电池向容性负载放电过程中：首先切断充电回路，预留开关电路常配置为断路状态，短路保护电路常配置为闭合状态，放电回路闭合瞬间由采样电路采集电信号，然后由短路检测电路检测是否是短路状态，如果是短路状态时，短路检测电路不给控制电路发送信号，由短路保护电路自动启动断路保护。

8.根据权利要求7所述的电池充放电的管理方法，其特征在于，所述的预警数值具体是p*g，其中的0p1，其中的g是使得短路保护电路自动启动断路保护的最小电流值。

9.使用权利要求6所述的一种电池充放电的管理系统的电池充放电的管理方法，其特征在于，电池向容性负载放电过程中：

首先切断充电回路，预留开关电路常配置为断路状态，短路保护电路常配置为闭合状态，放电回路闭合瞬间由至少一路采样电路采集电信号电流的变化率信号，并且采样电路将电流的变化率信号发送给辅助控制电路，而且“采样电路将电流的变化率信号发送给辅助控制电路”的动作早于“采样电路将电信号发送给短路检测电路”的动作，然后，辅助控制电路根据电流的变化率信号判断其是否为正常启动的电流变化率，如果判断不是正常启动的电流变化率则不作任何响应，如果判断其为正常启动的电流变化率，辅助控制电路立刻向短路检测电路发送休眠的信号，短路检测电路得到休眠信号之后在若干控制周期内不再向控制电路发送任何信号；然后，无论短路检测电路是否有判断短路状态，短路检测电路都不给控制电路发送信号，控制电路也不作出任何响应控制，放电回路则正常启动。