CN101621130A - 蓄电池组管理系统及方法和蓄电池组充电管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种蓄电池组管理系统及方法和蓄电池组充电管理系统及方法，该蓄电池组管理系统包括蓄电池组和主电路控制系统，所述蓄电池组包括两个或两个以上蓄电池子组，所述蓄电池子组包括至少一个蓄电池单体和子电路控制系统，所述主电路控制系统包括主电路显示单元、主电路测量单元、主电路存储单元、主电路微处理单元、主电路通信接口单元和主电路电源单元；所述子电路控制系统包括子电路测量单元、子电路通信接口单元、子电路存储单元、子电路微处理单元和子电路电源单元。本发明系统简单，维护方便，电路设计简单，制造和应用成本都较低，并提高蓄电池组的使用寿命和整体利用效率。

Description

蓄电池组管理系统及方法和蓄电池组充电管理系统及方法

技术领域

本发明涉及蓄电池技术，特别涉及一种作为能源动力的蓄电池组的管理系统及方法和充电管理系统及方法。

背景技术

随着电动汽车的方兴未艾，其所使用的蓄电池渐成该行业的研究热点，由于蓄电池单体容量有限，在作为动力能源应用时，一般多采用串并联的形式组合成蓄电池组。比如在纯电动汽车中串联蓄电池组就是首选的动力能源解决方案。但是蓄电池组中的各蓄电池单体的容量及使用寿命等性能指标存在一定的差异，因此蓄电池组中的蓄电池单体在经过多次充放电过程后，容量相对小的蓄电池单体在充电过程中容易造成过充电以及在放电过程中容易造成过放电，该类容量相对小的蓄电池单体比较容易受到致命伤害从而影响整个蓄电池组的使用寿命。为了防止个别蓄电池单体受到过充电、过放电的伤害，一般采用充放电均衡控制和管理的方式实现蓄电池组可用容量最大化。实施充放电均衡控制和管理有两种方法，一种是消耗法，此方法直接将已经充满电的蓄电池单体的多余电能做发热处理，实施消耗法相对比较简单，但是此法只能解决充电的均衡问题，并且浪费电能；另一种是转移法，此法在充电时将已经充满电的蓄电池单体的多余电能转移至其他相对不满的蓄电池单体，和/或在放电时把还有较大剩余容量的蓄电池单体的多余电能转移至其他剩余容量相对较小的蓄电池单体，实现转移法需要比较复杂的电路设计。上述两种方法都会降低电能使用效率，并且由于存在转换效率的问题，因此都会使系统发热，并且增加充放电均衡控制和管理设备的设计复杂度，降低了系统的安全性和可靠性，并且增加了整个系统的生产成本和使用费用。除此之外，也有采用并联充电的方法，单独对每一个蓄电池单体充电，由于蓄电池单体的电压比较低，需要的充电电路复杂，因此这种充电方法的充电效率低，设备成本高。还有采用以最低容量的蓄电池单体为基准进行充放电管理的方法，此法浪费蓄电池组容量，增加了蓄电池组的综合使用成本。

综上所述，现有的蓄电池组的控制和管理方法存在电路设计复杂、可靠性和安全性不高、使用成本和生产成本都比较高的问题，并且上述充放电控制和管理方法，对于固定成组的蓄电池组来说，即使在蓄电池组的充放电使用过程中，不损伤蓄电池单体的循环使用寿命，蓄电池组的循环使用寿命最长也不会超过组内寿命最短的蓄电池单体的寿命，也就是说固定成组的蓄电池组的循环使用寿命远远低于蓄电池单体的平均循环使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的问题是现有蓄电池组管理技术存在的电路设计复杂、可靠性和安全性不高、使用成本和生产成本高、蓄电池组的循环使用寿命取决于组内循环使用寿命最短的蓄电池单体的问题。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种蓄电池组管理系统，其技术方案为：包括蓄电池组和主电路控制系统，所述蓄电池组包括两个或两个以上蓄电池子组，所述蓄电池子组包括至少一个蓄电池单体和子电路控制系统，所述主电路控制系统包括：主电路测量单元，用于测量与其连接的所述蓄电池组的充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、充放电循环次数中的一种或多种参数；主电路通信接口单元，用于和所述子电路控制系统、充电站的蓄电池组充电管理系统、使用者的蓄电池组应用管理系统通信连接以交互所述蓄电池组和所述蓄电池子组的参数；主电路存储单元，用于存储所述蓄电池组的生产厂家、出厂日期、产品序列号、产品型号、标称容量、标称电压、当前使用者信息、充电站信息和所述主电路测量单元测得的所述蓄电池组的所述参数中的一种或多种以及通过所述主电路通信接口单元交互的参数数据；主电路微处理单元，和所述主电路测量单元、主电路存储单元和主电路通信接口单元连接，用于对所述主电路测量单元测得的数据、所述主电路存储单元存储的数据及所述主电路通信接口单元传输的参数进行处理并将所述参数与一设定范围进行比较，充电时根据比较结果将所述参数不符合所述设定范围的无效的蓄电池子组剔除将所述参数符合所述设定范围的有效的蓄电池子组重新组合为蓄电池组，放电时根据比较结果当所述参数不符合所述设定范围时结束放电；主电路电源单元，和所述主电路测量单元、主电路存储单元、主电路通信接口单元及主电路微处理单元连接，用于向其提供工作电源；所述子电路控制系统包括：子电路测量单元，用于测量与其连接的所述蓄电池子组的充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、充放电循环次数中的一种或多种参数；子电路通信接口单元，用于所述子电路控制系统和所述主电路控制系统之间的通信；子电路存储单元，用于存储所述蓄电池子组的生产厂家、出厂日期、产品序列号、产品型号、标称容量、标称电压、当前使用者信息、充电站信息和所述子电路测量单元测得的所述蓄电池子组的一种或多种参数以及通过所述子电路通信接口单元交互的数据；子电路微处理单元，其和所述子电路测量单元、所述子电路存储单元、所述子电路通信接口单元连接，用于对所述子电路测量单元测得的数据、所述子电路存储单元存储的数据及所述子电路通信接口单元传输的参数进行处理并将所述数据与一设定范围进行比较，将比较结果传输至所述主电路控制路；子电路电源单元，和所述子电路微处理单元、所述子电路测量单元、所述子电路存储单元、所述子电路通信接口单元连接，用于向其提供工作电源。

为了更好的实现本发明的目的，本发明还提供一种蓄电池组管理系统的蓄电池组管理方法，其技术方案为包括以下步骤：

a、测量蓄电池组内各蓄电池子组的参数，该参数包括充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、充放电循环次数中的一种或多种参数，将测量的所述参数和一对应的设定范围进行比较，判断所述参数是否超过设定范围，若没有超过设定范围转至步骤c；

b、根据各蓄电池子组记录的参数和设定范围的比较结果，剔除失效的蓄电池子组，将蓄电池子组分类，同类重新组合成为蓄电池组，并转至步骤a；

c、判断参数没有超过设定范围的蓄电池组是否为充满电的蓄电池组，若是转至步骤e；

d、对蓄电池组进行充电直至充电完毕，在充电时，蓄电池组及其所包含各蓄电池子组各自记录其参数，各蓄电池子组判断其参数达到设定范围时，所述蓄电池组结束充电；

e、蓄电池组交与使用者开始放电，放电时，所述蓄电池组记录其参数，所述蓄电池子组也同时分别记录其的参数并在判断其参数超过该参数的设定范围时，所述蓄电池组结束放电。

为了实现本发明的目的，本发明还提供了一种蓄电池组充电管理系统，其技术方案为：包括充电机和充电控制控制系统，所述充电机，连接于市电电源和蓄电池组之间，用于对蓄电池组进行充电；所述充电控制系统，用于所述充电机的运行控制以及和外部设备的数据交互，其包括：充电测量单元，和所述充电机连接，用于测量所述充电机的运行数据；充电通信接口单元，用于和蓄电池组管理系统、另外多个充电控制系统通信连接以进行数据交互，获取蓄电池组及其包含的蓄电池子组的参数，该参数为充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、生产厂家、出厂日期、产品序列号、产品型号、标称容量、标称电压、使用者信息、充电站信息、充放电循环次数中的一种或多种；充电微处理单元，和所述充电测量单元、所述充电通信接口单元连接，用于所述充电测量单元测量的数据、所述充电通信接口单元传输的数据的数据处理，包括对经所述充电通信接口单元传输的蓄电池组的信息进行比较以判断所述蓄电池组的身份信息和/使用者信息是否合法，对蓄电池组的使用信息进行计算以判断蓄电池组在一定时期内的放电量；充电存储单元，和所述微处理单元连接，用于存储经所述充电微处理单元处理的数据以及该充电管理系统的身份信息；充电电源单元，和所述充电测量单元、充电通信接口单元、充电微处理单元、充电存储单元连接，以向其提供工作电源。

本发明还提供了一种蓄电池组充电管理方法，其技术方案包括：用于包括多个蓄电池子组的蓄电池组的充电，其特征在于，包括：

从蓄电池组自身和另外的充电站提取蓄电池组存储的参数以对蓄电池组的身份信息进行认证，并同时提取蓄电池组的使用信息，该参数为蓄电池组的充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、生产厂家、出厂日期、产品序列号、产品型号、标称容量、标称电压、使用者信息、充电站信息、充放电循环次数中的一种或多种；

比较最近两次提取的使用信息，测算出蓄电池组的使用费用；

根据蓄电池组管理系统存储及测量的结果对已使用过的蓄电池组所包含的蓄电池子组进行一致性检查以对蓄电池子组进行重新分组；

对重新分组的蓄电池组充电，并存储所述蓄电池组及蓄电池子组的充电参数。

本发明利用各蓄电池子组的控制电路系统比较各自的参数和设定范围，并剔除失效的蓄电池子组及重新组合有效的蓄电池子组，系统简单，维护方便，电路设计简单，制造和应用成本都较低。

附图说明

图1为本发明的蓄电池组管理系统优选实施例的系统架构示意图；

图2为图1所示优选实施例的主电路控制系统的方块示意图；

图3为图1所示优选实施例的蓄电池子组的方块示意图；

图4为本发明的蓄电池组管理方法优选实施例的流程示意图；

图5为本发明的蓄电池组充电管理系统优选实施例的系统架构及其应用环境示意图；

图6为本发明的蓄电池组充电管理方法优选实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。结合图1、图2和图3，其中图1为本发明的蓄电池组管理系统优选实施例的系统架构示意图，该优选实施例包括蓄电池组和主电路控制系统1，蓄电池组由多个蓄电池子组10组成，多个蓄电池子组10和主电路控制系统1通过一通信总线2连接，各个蓄电池子组和主电路控制系统1之间更多为一种通信控制关系。

如图2所示，主电路控制系统1包括主电路测量单元11、主电路微处理单元12、主电路存储单元13、主电路通信接口单元14、主电路信息加密单元15、主电路电源单元16和主电路显示单元17，其中主电路显示单元17及主电路加密单元15并非为本发明所必须，在其他实施例中可以不包括二者。所述主电路测量单元11用于测量与其连接的蓄电池组的充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、充放电循环次数中的一种或多种参数，当然对于诸如充电电流、放电电流等变量，主电路测量单元11的测量值为蓄电池组所包含的各蓄电池子组10的和，也可以根据各蓄电池子组测得数据累加得到，对于诸如生产厂家、出厂日期等常量，可以直接存储于主电路控制系统1或子电路控制系统的存储单元内，通过通信接口单元直接读取即可。

主电路通信接口单元14用于和各子电路控制系统、充电站的蓄电池组充电管理系统、使用者的蓄电池组应用管理系统通信连接以交互蓄电池组和蓄电池子组10的参数，在充放电过程中，蓄电池组需要和外部连接设备进行实时通信。蓄电池子组10的某一参数超过一设定范围而将要发生过放电或过充电时，蓄电池子组10将把该信息通过主电路接口单元14发送给主电路控制系统，若在电动汽车行进过程中，主电路通信接口单元14则会把该信息立即转发给使用者的蓄电池运行管理系统，若在充电时，主电路通信接口单元14可把蓄电池组在运行过程发生的不符合规定要求的异常信息或者蓄电池组的身份信息发送给充电站的蓄电池组充电管理系统。

主电路存储单元13用于存储蓄电池组的生产厂家、出厂日期、产品序列号、产品型号、标称容量、标称电压、当前使用者信息、充电站信息和主电路测量单元11测得的蓄电池组的参数中的一种或多种以及通过主电路通信接口单元14交互的数据。

主电路微处理单元12则为主电路控制系统的中央控制器，其连接于所有功能单元，各功能单元间的数据传输、数据处理等都依赖于主电路微处理单元12，主要表现为对主电路测量单元11测得的数据、主电路存储单元13存储的数据及主电路通信接口单元14传输的数据进行处理并将这些数据中的一个或多个与设定范围进行比较，充电时根据比较结果将参数不符合设定范围的无效的蓄电池子组10剔除，并将参数符合设定范围的有效的蓄电池子组10重新组合为蓄电池组，放电时根据比较结果决定是否继续放电，若参数不符合设定范围则结束放电，若符合设定范围，则继续放电。

主电路信息加密单元15连接于主电路微处理单元12和主电路通信接口单元14之间，用于对主电路控制系统1与外部进行交互的数据进行加密。对数据进行加密不但有利于蓄电池组的防盗，还有利于数据传输的安全，防止外部干扰信号对系统正常运行的影响。

主电路显示单元17和主电路微处理单元11连接，用于显示蓄电池组的各项数据，还可以显示各蓄电池子组的各项数据，可以将蓄电池组的运行数据及历史数据直观的显示。

主电路电源单元16和上述各功能单元连接，用于向其提供工作电源。

如图3所示，蓄电池子组10包括蓄电池单体100和子电路控制电路系统，在其他实施例中，蓄电池子组还可以包括两个或两个以上蓄电池单体100，在本优选实施例中，子电路控制系统包括：子电路测量单元101、子电路微处理单元102、子电路存储单元103、子电路通信接口单元104、子电路信息加密单元105和子电路电源单元106及一个蓄电池单体100。在其他实施例中，子电路信息加密单元105并非为必需，其只是使得本发明的通信传输更为安全。

子电路测量单元101用于测量与其连接的蓄电池单体100的充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、充放电循环次数中的一种或多种参数，对于子电路测量单元101而言，各种变量数据都需测量，而不能如同主电路测量单元一样可以通过累加蓄电池子组10的相应数据得到。

子电路存储单元103用于存储子电路测量单元101测得的蓄电池子组10一种或多种参数或者主电路控制系统发出的指令信息以及蓄电池子组10的生产厂家、出厂日期、产品序列号、产品型号、标称容量、标称电压、使用者信息、充电站信息的其中之一或多个。

子电路通信接口单元104用于和主电路控制系统之间的通信。

子电路信息加密单元105连接于子电路通信接口单元104和子电路微处理单元102之间，用于为子电路控制系统和主电路控制系统之间的通信加密。

子电路微处理单元102用于对子电路测量单元101测得的数据、子电路存储单元103存储的数据及子电路通信接口单元104传输的参数进行处理并将这些数据中的一个或多个与一设定范围进行比较，将比较结果传输至所述主电路控制路，例如在放电过程中，蓄电池单体100过放电之前，子电路测量单元101将实时数据发送子电路微处理单元102进行比较，子电路微处理单元102将比较结果作为报警信息通过子电路信息加密单元105、子电路通信接口单元104、主电路通信接口单元14和主电路信息加密单元1 5发送给主电路微处理单元12，主电路微处理单元12将控制该蓄电池组停止运行并将该报警信息作为一异常信息存储于主电路存储单元13，当然子电路存储单元103也将存储这一异常信息。

子电路电源单元106和上述各功能单元连接，用于向其提供工作电源。在本优选实施例中，利用分布式网络数据库存储各蓄电池组及其包含的蓄电池子组的数据，并且各存储单元采用非易失性存储器。在本发明中，蓄电池子组10与蓄电池组管理系统1之间的通信连接、蓄电池组管理系统1与充电站的蓄电池组充电管理系统之间的通信连接、蓄电池组管理系统1与使用者的蓄电池组运营管理系统之间的通信连接均可以采用有线通信模式，也可以采用无线通信模式，还可以采用有线和无线相结合的通信模式。

图4示出了本发明的蓄电池组管理方法的一种优选实施例，其适用于上述蓄电池组管理系统优选实施例，图4为本发明的蓄电池组管理方法优选实施例的流程示意图，在步骤S100中，检查各蓄电池子组存储的身份信息和/或使用者信息对其认证，判断认证结果是否符合规定要求。在该步骤中可以对身份信息和使用者信息进行单独认证，也可以全部进行认证。若认证结果不符合规定要求，则接着步骤S101：各蓄电池子组存储该次认证结果不符合规定要求的异常信息，并发出报警信息，结束充电。若认证结果符合规定要求，则转至步骤S102：检查蓄电池组内各蓄电池子组的参数，该参数包括充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充放电循环次数、充电安时数和放电安时数中的一种或多种，判断参数是否超过设定范围。步骤S102判断完毕之后，若参数超过设定范围，则进行步骤S103：将蓄电池组拆分成蓄电池子组，根据各蓄电池子组记录的参数和设定范围，剔除失效的蓄电池子组，将蓄电池子组分类，同类重新组合成为蓄电池组，再循环到步骤S102再次进行检查比较。步骤S102判断完毕之后，若参数没有超过设定范围，则转至步骤S104进行再次进行判断：判断参数没有超过设定范围的蓄电池组是否充满电的蓄电池组。步骤S104的判断结果若为否，则接着进行步骤S105：对蓄电池组进行充电直至充电完毕，在充电时，各蓄电池子组各自记录其参数，并判断参数超过一设定范围时发出报警信息，充电结束。步骤S104的判断结果若为是，则跳至步骤S106：蓄电池组交与使用者开始放电，在放电时，各蓄电池子组各自记录其参数，并判断其参数超过一设定范围时，发出报警信息，放电结束。

在本优选实施例的各步骤中，若出现异常信息则立即发出报警信息，在其他实施例中，也可以不发出报警信息，而采取诸如蓄电池组自动停止运行等方法避免遭受进一步损害，如果不考虑应用环境的安全因素，则可以省略步骤S100和S101。当然在步骤S102、S103、S105和S106中，参数并非完全相同，例如在步骤S102和S103中，参数为表现电能量、安时数、内阻、温度、电流、电压、充电时间、放电时间等的充放电参数，在步骤S105中，参数为表现电能量、安时数、内阻、温度、电流、电压、充电时间等的充电参数，在步骤S106中，参数为表现电能量、安时数、内阻、温度、电流、电压、放电时间的的放电参数。

在本优选实施例中，蓄电池子组包括多个蓄电池单体，在其他实施例中，一个蓄电池子组可仅为一个蓄电池单体。由多个蓄电池单体组成的蓄电池子组比由一个蓄电池单体组成的蓄电池子组只是提供了更多的电能量，各参数的测量与比较基本相同，需要注意的是，在比较测量数据和设定范围以进行失效判断时，一些参数的设定范围是不相同的。

为了便于对蓄电池组充电，并且实现上述本发明蓄电池组管理系统及其方式的效益最大化，本发明还提供了一种蓄电池组充电管理系统3，如图5所示，其包括充电机30和充电控制系统，充电机30连接于市电电源和蓄电池组之间，用于对蓄电池组进行充电。图5还示出了在应用过程多个蓄电池组充电管理系统通过通信网络连接。首先需要说明书的是，因为本发明提供的蓄电池组管理系统也可以提供蓄电池组及其包含的子组的性能参数比较和判断，因此本发明的根据一致性检查重新组合蓄电池组的目的由蓄电池组管理系统也可以完成。

充电控制系统用于充电机30的运行控制以及和外部设备的数据交互，其包括充电报警单元31、充电微处理单元32、充电存储单元33、充电通信接口单元34、充电信息加密单元35、充电电源单元36、充电显示单元37和充电测量单元38。

充电测量单元38和充电机连接，用于测量充电机30的运行数据，包括充电电流、充电时间、内阻等。

充电通信接口单元34用于和蓄电池组管理系统、另外多个充电控制系统通信连接以进行数据交互。

充电微处理单元32和各功能单元连接，用于对充电管理系统的运行数据进行处理，包括对经所述充电通信接口单元传输的蓄电池组的信息进行比较以判断所述蓄电池组的身份信息和/使用者信息是否合法，对蓄电池组的使用信息进行计算以判断蓄电池组在一定时期内的放电量。

充电存储单元33和充电微处理单元32连接，用于存储经充电微处理单元32处理的数据以及该充电管理系统的身份信息。

充电信息加密单元35连接于充电通信接口单元34和充电微处理单元32之间，用于对充电控制系统3和外部交互的信息进行加密。

充电显示单元37连接于充电微处理单元37，用于显示充电控制系统3的实时数据和充电存储单元34存储的历史信息。

充电报警单元31连接于充电微处理单元32，用于在充电通信接口单元34从蓄电池组管理系统获取关于蓄电池组或蓄电池子组的参数不符合设定范围的异常信息之后，发出报警信号。

充电电源单元36和各功能单元连接，以向其提供工作电源。

在本充电管理系统的其他实施例中，充电报警单元31、充电显示单元37和充电信息加密单元35并非为必需，异常信息也可以通过蓄电池组管理系统的显示单元进行报告。或者充电报警单元31和充电显示单元37可以选择其一，并且充电报警单元31可以为灯光报警装置或声音报警装置，当然异常信息业可以通过充电显示单元37予以显示。

本发明还提供了一种蓄电池组充电管理方法，如图6所示，在步骤S201，首先从蓄电池组自身和另外的充电站提取蓄电池组存储的参数以对蓄电池组的身份信息进行认证，并同时提取蓄电池组的使用信息，该参数为蓄电池组的充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、生产厂家、出厂日期、产品序列号、产品型号、标称容量、标称电压、使用者信息、充电站信息、充放电循环次数中的一种或多种。接着比较最近两次提取的使用信息，测算出蓄电池组的使用费用，如步骤S202。然后根据蓄电池组管理系统存储及测量的结果对已使用过的蓄电池组所包括的蓄电池子组进行一致性检查以对蓄电池子组进行重新分组，如步骤S203。其后对重新分组的蓄电池组充电，并存储所述蓄电池组及蓄电池子组的充电参数，如步骤S204。

在本发明所提供的多个实施例的实际应用中多个充电管理系统3是通过通信网络4连接，并分布于多个充电站。该通信网络可以是电信网络也可以是计算机网络，连接模式可以是无线连接也可以是无线连接，在每一个充电站上有一套或者一套以上的蓄电池组充电管理系统3。蓄电池组的所有者充电站库存有很多待充电和充满电的蓄电池子组，还库存有很多待充电和充满电的蓄电池组。

使用者从充电站租赁蓄电池组。将使用过的蓄电池组交给充电站，充电站对交回的蓄电池组进行身份识别认证和用电者的身份识别认证，存储记录蓄电池组的使用信息。与使用者上一次购电时记录的身份信息进行比对，身份识别认证通过，并且蓄电池组是被正常使用的，之后充电站可以将充满电的蓄电池组交给使用者继续使用，使用者根据交换的两组蓄电池组的电量差支付购电费。充电站记录使用者的身份信息和蓄电池组的身份信息，以备下一次使用者到充电站换用蓄电池组时进行身份识别认证。身份识别与认证措施同时具有防盗用蓄电池组的功效。

使用者在使用蓄电池组过程中，蓄电池组管理系统的主电路控制系统和蓄电池子组的子电路控制系统自动记录蓄电池组及其所包括的蓄电池子组在使用过程中的各种性能参数。

蓄电池组的重新分组是在充电站完成的，充电站检测使用者交回的蓄电池组的性能参数，如果满足设定的一致性指标要求，则直接对蓄电池组进行充电。否则挑出不满足要求的蓄电池子组，作为待充电的蓄电池子组入库存储备用，从库存中挑出满足要求的待充电的蓄电池子组，重新组合成蓄电池组进行充电。

充电站将蓄电池子组按照性能参数分类组合成蓄电池组，连接市电对蓄电池组进行充电，在充电过程中记录蓄电池子组的性能参数。充电完成后，如果蓄电池子组的性能参数满足设定的一致性指标要求，则蓄电池组入库存储备用；否则，挑出不满足性能参数一致性要求的蓄电池子组，作为充满电的蓄电池子组入库存储备用，从库存中找出满足性能参数一致性要求的充满电的蓄电池子组，重新组合成蓄电池组，作为充满电的蓄电池组入库存储备用。

综上所述，使用本发明对蓄电池组充放电，不需要再做充放电的均衡控制处理，简化充放电管理电路，提高电能利用效率，降低充放电管理设备的生产成本和功率电路的设计难度，降低蓄电池组的综合使用成本，提高系统的安全性和可靠性，更为有益的是，整个蓄电池组的循环使用寿命不再取决于具有最短循环使用寿命的蓄电池子组，一组蓄电池子组达到循环使用寿命只需要淘汰相应的蓄电池子组，因此大大提高蓄电池组的整体利用效率，降低了应用成本，并节约了资源浪费，保护了环境。。

然而，以上所述仅为本发明的较优实施例，并非限制本发明的保护范围，故凡运用发明说明书及附图内容所作出的等效变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1、一种蓄电池组管理系统，其特征在于，包括蓄电池组和主电路控制系统，所述蓄电池组包括两个或两个以上蓄电池子组，所述蓄电池子组包括至少一个蓄电池单体和子电路控制系统；

所述主电路控制系统包括：

主电路测量单元，用于测量与其连接的所述蓄电池组的充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、充放电循环次数中的一种或多种参数；

主电路通信接口单元，用于和所述子电路控制系统、充电站的蓄电池组充电管理系统、使用者的蓄电池组应用管理系统通信连接以交互所述蓄电池组和所述蓄电池子组的参数；

主电路存储单元，用于存储所述蓄电池组的生产厂家、出厂日期、产品序列号、产品型号、标称容量、标称电压、当前使用者信息、充电站信息和所述主电路测量单元测得的所述蓄电池组的所述参数中的一种或多种以及通过所述主电路通信接口单元交互的数据；

主电路微处理单元，和所述主电路测量单元、主电路存储单元和主电路通信接口单元连接，用于对所述主电路测量单元测得的数据、所述主电路存储单元存储的数据及所述主电路通信接口单元传输的参数进行处理并将所述参数与一设定范围进行比较，充电时根据比较结果将所述参数不符合所述设定范围的无效的蓄电池子组剔除将所述参数符合所述设定范围的有效的蓄电池子组重新组合为蓄电池组，放电时根据比较结果当所述参数不符合所述设定范围时结束放电；

主电路电源单元，和所述主电路测量单元、主电路存储单元、主电路通信接口单元及主电路微处理单元连接，用于向其提供工作电源；

所述子电路控制系统包括：

子电路测量单元，用于测量与其连接的所述蓄电池子组的充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、充放电循环次数中的一种或多种参数；

子电路通信接口单元，用于所述子电路控制系统和所述主电路控制系统之间的通信；

子电路存储单元，用于存储所述蓄电池子组的生产厂家、出厂日期、产品序列号、产品型号、标称容量、标称电压、当前使用者信息、充电站信息和所述子电路测量单元测得的所述蓄电池子组的一种或多种参数以及通过所述子电路通信接口单元交互的数据；

子电路微处理单元，其和所述子电路测量单元、所述子电路存储单元、所述子电路通信接口单元连接，用于对所述子电路测量单元测得的数据、所述子电路存储单元存储的数据及所述子电路通信接口单元传输的参数进行处理并将所述数据与一设定范围进行比较，将比较结果传输至所述主电路控制系统；

子电路电源单元，和所述子电路微处理单元、所述子电路测量单元、所述子电路存储单元、所述子电路通信接口单元连接，用于向其提供工作电源。

2、根据权利要求1所述的蓄电池组管理系统，其特征在于，所述蓄电池子组为一个蓄电池单体或包括至少两个蓄电池单体。

3、根据权利要求1所述的蓄电池组管理系统，其特征在于，所述主电路控制系统还包括主电路信息加密单元，连接于所述主电路微处理单元和所述主电路通信接口单元之间，用于对所述主电路控制系统与外部交互的数据的加密；和/或

所述主电路控制系统还包括主电路显示单元，和所述主电路微处理单元连接，用于显示所述蓄电池组的参数；和/或

所述子电路控制系统还包括子电路信息加密单元，连接于所述子电路微处理单元和所述子电路通信接口单元之间，用于对所述子电路控制系统与外部交互的数据的加密。

4、根据权利要求1所述的蓄电池组管理系统，其特征在于，所述主电路存储单元和所述子电路存储单元为非易失性存储器。

5、一种蓄电池组管理方法，用于包括多个蓄电池子组的蓄电池组充放电管理，其特征在于，包括以下步骤：

a、测量蓄电池组内各蓄电池子组的参数，该参数包括充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、充放电循环次数中的一种或多种参数，将测量的所述参数和一对应的设定范围进行比较，判断所述参数是否超过设定范围，若没有超过设定范围转至步骤c；

b、根据各蓄电池子组记录的参数和设定范围的比较结果，剔除失效的蓄电池子组，将蓄电池子组分类，同类重新组合成为蓄电池组，并转至步骤a；

c、判断参数没有超过设定范围的蓄电池组是否为充满电的蓄电池组，若是转至步骤e；

d、对蓄电池组进行充电直至充电完毕，在充电时，蓄电池组及其所包含各蓄电池子组各自记录其参数，各蓄电池子组判断其参数达到设定范围时，所述蓄电池组结束充电；

e、蓄电池组交与使用者开始放电，放电时，所述蓄电池组记录其参数，所述蓄电池子组也同时分别记录其参数并在判断其参数超过该参数的设定范围时，所述蓄电池组结束放电。

6、根据权利要求5所述的蓄电池组管理方法，其特征在于，在所述步骤a之前还包括以下步骤：

a0、获取所述蓄电池组及其所包含各所述蓄电池子组存储的身份信息和/或使用者信息并对其认证，所述身份信息和使用者信息包括生产厂家、出厂日期、产品序列号、产品型号、标称容量、标称电压、使用者信息、充电站信息中的一种或多种，若认证结果符合规定要求，则转至步骤a；

a1、各蓄电池子组存储该次认证结果不符合规定要求的异常信息，所述蓄电池组结束充电。

7、根据权利要求6所述的蓄电池组管理方法，其特征在于，所述蓄电池子组为一个蓄电池单体或包括至少两个蓄电池单体。

8、一种蓄电池组充电管理系统，其特征在于，包括充电机和充电控制控制系统，所述充电机，连接于市电电源和蓄电池组之间，用于对蓄电池组进行充电；

所述充电控制系统，用于所述充电机的运行控制以及和外部设备的数据交互，其包括：

充电测量单元，和所述充电机连接，用于测量所述充电机的运行数据；

充电通信接口单元，用于和蓄电池组管理系统、另外多个充电控制系统通信连接以进行数据交互，获取蓄电池组及其包含的蓄电池子组的参数，该参数为充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、生产厂家、出厂日期、产品序列号、产品型号、标称容量、标称电压、使用者信息、充电站信息、充放电循环次数中的一种或多种；

充电微处理单元，和所述充电测量单元、充电通信接口单元连接，用于所述充电测量单元测量的数据、所述充电通信接口单元传输的数据的数据处理，包括对经所述充电通信接口单元传输的蓄电池组的信息进行比较以判断所述蓄电池组的身份信息和/使用者信息是否合法，对蓄电池组的使用信息进行计算以判断蓄电池组在一定时期内的放电量；

充电存储单元，和所述微处理单元连接，用于存储经所述充电微处理单元处理的数据以及该充电管理系统的身份信息；

充电电源单元，和所述充电测量单元、充电通信接口单元、充电微处理单元、充电存储单元连接，以向其提供工作电源。

9、根据权利要求8所述的蓄电池组充电管理系统，其特征在于，还包括：

充电信息加密单元，连接于所述充电通信接口单元和所述充电微处理单元之间，用于对所述充电控制系统和外部交互的信息进行加密；和/或

充电显示单元，连接于充电微处理单元，用于显示所述充电控制系统的实时信息和所述充电存储单元存储的历史信息；和/或

充电报警单元，连接于充电微处理单元，用于在充电通信接口单元从蓄电池组管理系统获取关于蓄电池组或蓄电池子组的参数不符合设定范围的异常信息之后，发出报警信号。

10、一种蓄电池组充电管理方法，用于包括多个蓄电池子组的蓄电池组的充电，其特征在于，包括：

从蓄电池组自身和另外的充电站提取蓄电池组存储的参数以对蓄电池组的身份信息进行认证，并同时提取蓄电池组的使用信息，该参数为蓄电池组的充电电能量、放电电能量、充电电流、放电电流、充电温度、放电温度、充电电压、放电电压、充电时间、放电时间、内阻、充电安时数、放电安时数、生产厂家、出厂日期、产品序列号、产品型号、标称容量、标称电压、使用者信息、充电站信息、充放电循环次数中的一种或多种；

比较最近两次提取的使用信息，测算出蓄电池组的使用费用；

根据蓄电池组管理系统存储及测量的结果对已使用过的蓄电池组所包含的蓄电池子组进行一致性检查以对蓄电池子组进行重新分组；

对重新分组的蓄电池组充电，并存储所述蓄电池组及蓄电池子组的充电参数。

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