[发明专利]一种快速替换铅酸动力电池的锂电池系统及其控制方法

说明书

本发明为一种快速替换铅酸动力电池的锂电池系统及其控制方法，属于锂电池领域，针对现有方式需要改变设备结构造成经济性较差的问题，采用技术方案如下：一种快速替换铅酸动力电池的锂电池系统，包括：电池组，电池组的正极连接一正极连接器；电池管理系统，分别与电池组中的锂电池相连，电池管理系统上设有MOS开关，MOS开关一端通过限流电阻和外挂分流器连接电池组的负极，另一端连接一负极连接器；继电器，一端连接在分流器和限流电阻的连接处，另一端连接在MOS开关和负极连接器的连接处。使用的控制方法包括：自检、预充、充电、断电。本申请的系统能够实现快速替换，降低替换难度和成本，方法降低替换障碍，并保证锂电池正常使用。

技术领域

本发明属于系统锂电池领域，特别涉及一种快速替换铅酸动力电池的锂电池系统及其控制方法。

背景技术

现有于高空平台车使用铅酸动力电池供电，由于铅酸电池特性，不能将电用尽再充电并且相对锂电池循环寿命不足、大电流充放电容量小、充电效率不足，这导致铅酸电池的使用成本较高，因此需要替换铅酸电池，来解决上述问题。现有技术中锂电池的循环寿命长、大电流放电容量大、充电效率高，是较佳的选择，但锂电池不能直接使用现有铅酸电池的充电系统，这是因为更换成锂电池需要考虑电池的充电和加热问题，不做特殊处理的话，传统的铅酸充电机会充爆锂电池，并且不能实现低温充电，导致现有铅酸动力电池不能直接采用锂电池进行替换使用，而改变设备上的电路以适应锂电池的使用方式成本较高，经济性较差，因此需要改进。

发明内容

针对现有技术采用锂电池替换铅酸电池需要改变设备结构造成经济性较差的问题，本发明提供一种快速替换铅酸动力电池的锂电池系统及其控制方法，能够实现快速替换，不需改变现有设备的结构，降低替换难度和替换成本。

本发明采用技术方案如下：一种快速替换铅酸动力电池的锂电池系统，包括：

电池组，包括多个串联的锂电池电芯，形成电池组的正极和负极，所述电池组的正极连接一正极连接器；

电池管理系统，分别与电池组中的锂电池相连，所述电池管理系统上设有MOS开关，所述MOS开关一端通过限流电阻和外挂分流器连接所述电池组的负极，另一端连接一负极连接器；

继电器，一端连接在分流器和限流电阻的连接处，另一端连接在MOS开关和负极连接器的连接处。

当电池在进行放电或者充电时，可以通过电池管理系统自带的高精度分流器监测此时电池所处工作状态，再控制过流能力较强继电器对电池进行通断控制，同时外挂分流器检测当前电池的电流，通过当前检测到的电流实现电池当前容量的计算，或者进行过流保护；本申请中，通过电池管理系统分别监测电池组中各个锂电池电芯，采用MOS开关、分流器继电器配合电池管理系统使用，并通过限流电阻限制预充电流，能够满足原铅酸动力电池的使用条件无需更改现有设备的结构，以实现快速替换，降低替换难度和替换成本。

进一步地，所述MOS开关与外挂分流器之间连有一限流电阻，以保护MOS开关。限流电阻可以通过限制通过MOS开关的最大电流保护MOS开关，使MOS开关的使用寿命大大增加，同时可以通过此电流判断此时电池是否存在外部短路和当前电池所处的工作状态(充电状态、放电状态)。

进一步地，所述电池组的正极与所述正极连接器之间设有一熔断器，以防止电流过大烧坏锂电池电芯。

进一步地，所述正极连接器与电池管理系统之间设有一激活按钮，以激活锂电池，方便充电。当电池低电量进入休眠时，可通过激活按钮激活电池，使电池可以正常充电。

进一步地，所述电池管理系统通过一外部通讯插件连接仪表和扬声器，以便实现人机交互。为了连接外部交互的显示屏和扬声器，实现电池信息与用户的交互。

上述快速替换铅酸动力电池的锂电池系统的控制方法，包括：