CN106505269A - 一种智能家居用锂离子电池运行激活系统 - Google Patents

一种智能家居用锂离子电池运行激活系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106505269A
CN106505269A CN201611178602.1A CN201611178602A CN106505269A CN 106505269 A CN106505269 A CN 106505269A CN 201611178602 A CN201611178602 A CN 201611178602A CN 106505269 A CN106505269 A CN 106505269A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
predetermined value
temperature
charge
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611178602.1A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡秋华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201611178602.1A priority Critical patent/CN106505269A/zh
Publication of CN106505269A publication Critical patent/CN106505269A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明提供了一种智能家居用锂离子电池运行和激活系统，发明人发现，随着电池使用时间的变长，电池的内阻逐渐增大，在电池充电的过程中温度上升情况明显，而高温环境是导致电池衰减的主要因素之一，因此，发明人在充电过程中检测电池的温度，保证电池在正常温度范围内充电；同时，设置激活模式，当电池情况恶化时，通过激活模式重新激活电池，通过脉冲电流调整电池内部环境，激活正负极的活性，减小内阻，改善电池情况，以达到延长电池使用寿命的目的，同时，系统还包括安全措施，防止电池温度过高或起火危害智能家居的其他部件。

Description

一种智能家居用锂离子电池运行激活系统
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种智能家居用锂离子电池的运行激活系统。
背景技术
智能家居(英文：smart home,home automation)已经成为目前人们生活的必须品，在人类生活中越来越广泛的应用，而智能家居的电池大多数是为智能家居的信号发生或接受器提供电力，工作电流很低，并经受长时间的存储，而在这种运行条件下电池钝化现象严重，内阻上升，容量衰减严重，循环寿命缩短。而现有技术中充电方法大多为恒流充电，未考虑到电池的具体情况，当电池情况恶化时，在充电过程中容易起火爆炸，危害用电设备的安全。同时现有技术中也未发现在电池使用过程中根据电池情况执行激活电池程序，延长电池的使用寿命。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的用于智能家居系统锂离子电池的运行激活系统，增强电池的使用寿命。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种智能家居用锂离子电池运行和激活系统，发明人发现，随着电池使用时间的变长，电池的内阻逐渐增大，在电池充电的过程中温度上升情况明显，而高温环境是导致电池衰减的主要因素之一，因此，发明人在充电过程中检测电池的温度，保证电池在正常温度范围内充电；同时，设置激活模式，当电池情况恶化时，通过激活模式重新激活电池，通过脉冲电流调整电池内部环境，激活正负极的活性，减小内阻，改善电池情况，以达到延长电池使用寿命的目的，同时，系统还包括安全措施，防止电池温度过高或起火危害智能家居的其他部件。
具体的方案如下：
一种智能家居用锂离子电池的运行激活系统，所述系统包括温度检测器，计时器，电池充放电模块，电池电压和电流检测器和控制模块，其特征在于，电池充放电模块的运行模式包括充电模式和激活模式，控制模块根据电池情况选择所述充放电模块以充电模式或激活模式运行，所述充电模式包括，当电池电压和电流检测器检测到电池的SOC低于10%时启动第一恒流模式充电，充电电流为0.3~0.8C，当温度检测器检测电池温度上升为第一预定值以上时，充电电流减小至0.1~0.2C，所述第一预定值为45~55摄氏度；当电池温度下降至第一预定值以下时，以第一恒流模式继续充电；充电至截至电压后，停止充电，所述截至电压为4.2~4.4V；所述激活模式包括，以1-2C的电流进行脉冲式交替充放电，充电时间为5-10ms，放电时间为5-10ms，间隔10-20s，所述脉冲式交替充放电持续时间为20-60min；然后以0.5-0.8C的电流第二恒流模式充电至所述截止电压，在所述第二恒流模式充电过程中，若电池温度上升至所述第一预定值以上时，重复所述脉冲式交替充放电过程。
进一步的，其中所述电池情况包括电池温度，当电池处于充电模式时，当温度检测器检测电池温度上升为第二预定值以上时，停止充电，所述第二预定值为56~65摄氏度，当电池温度降至第一预定值以下时，启动所述激活模式。
进一步的，其中所述电池情况包括电池自上一个激活模式结束后的运行时间，当运行时间大于预定值时，启动所述激活模式。
进一步的，所述温度检测器检测并记录电池在所述脉冲式交替充放电过程开始和结束两个时间点的温度，若结束时电池温度高于开始时电池温度，则所述系统启动报警信号，停止对所述电池的使用，并发布更换电池的信息。
进一步的，所述系统还包括降温模块，当电池温度超过第三预定值时，启动降温模块对电池降温，并且所述系统启动报警信号，停止对所述电池的使用，并发布更换电池的信息。
进一步的，所述系统还包括电池弹射装置以及灭火腔，当电池温度超过第四预定值时，所述第四预定值高于第三预定值，所述弹射装置将电池弹出至灭火腔内，执行灭火程序。
本发明具有如下有益效果：
（1）充电过程中根据电池温度调整充电电流，防止电池温度上升超过正常温度范围，避免了高温环境对电池寿命的影响；
（2）根据电池情况的恶化程度开启激活模块，利用脉冲电流改善电池的使用情况，延长寿命。
（3）通过在衡量脉冲电流激活过程的效果来准确确定电池的真实情况，准确判断电池是否需要更换。
（4）通过设置降温模块，弹射装置以及灭火腔，防止电池着火或者爆炸，以及保护智能家居的其他部件的正常使用。
具体实施方式
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
实施例1
根据本发明的系统，其中电池工作电流为0.01C，所述第一恒流模式充电电流为0.3C，当温度检测器检测电池温度上升为第一预定值以上时，充电电流减小至0.1C，所述第一预定值为45摄氏度；当电池温度下降至第一预定值以下时，以第一恒流模式继续充电；充电至截至电压后，停止充电，所述截至电压为4.2V；所述激活模式包括，以1C的电流进行脉冲式交替充放电，充电时间为5ms，放电时间为5ms，间隔10s，所述脉冲式交替充放电持续时间为20min；然后以0.5C的电流第二恒流模式充电至所述截止电压，若电池温度上升至所述第一预定值以上时，重复所述脉冲式交替充放电过程。当电池处于充电模式时，当温度检测器检测电池温度上升为第二预定值以上时，停止充电，所述第二预定值为56摄氏度，当电池温度降至第一预定值以下时，启动所述激活模式。所述第三预定值为70摄氏度，所述第四预定值为90摄氏度。
实施例2
根据本发明的系统，其中电池工作电流为0.01C，所述第一恒流模式充电，充电电流为0.8C，当温度检测器检测电池温度上升为第一预定值以上时，充电电流减小至0.2C，所述第一预定值为55摄氏度；当电池温度下降至第一预定值以下时，以第一恒流模式继续充电；充电至截至电压后，停止充电，所述截至电压为4.4V；所述激活模式包括，以2C的电流进行脉冲式交替充放电，充电时间为10ms，放电时间为10ms，间隔20s，所述脉冲式交替充放电持续时间为60min；然后以0.8C的电流第二恒流模式充电至所述截止电压，在所述第二恒流模式充电过程中，若电池温度上升至所述第一预定值以上时，重复所述脉冲式交替充放电过程。当检测到电池自上一个激活模式结束后的运行时间大于1000h时，启动所述激活模式。所述第三预定值为70摄氏度，所述第四预定值为90摄氏度。
对比例1
电池工作电流为0.01C，当电池SOC小于10%时，以0.5C充电至4.2C。
实施例1，2和对比例1的电池循环容量保持率见表1，在工作初期，实施例1，2的电池性能和对比例1的性能并无差距，在循环200次之后，由于实施例1，2中的电池进行了激活程序，电池的循环容量保持率较好，始终保持较好的工作状态，而对比例1的电池的容量保持率下降幅度较大并且发热严重，于273次后由于异常发热报废。
表1
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种智能家居用锂离子电池的运行激活系统，所述系统包括温度检测器，计时器，电池充放电模块，电池电压和电流检测器和控制模块，其特征在于，电池充放电模块的运行模式包括充电模式和激活模式，控制模块根据电池情况选择所述充放电模块以充电模式或激活模式运行，所述电池情况包括电池温度和电池运行时间；所述充电模式包括，当电池电压和电流检测器检测到电池的SOC低于10%时启动第一恒流模式充电，充电电流为0.3~0.8C，当温度检测器检测电池温度上升为第一预定值以上时，充电电流减小至0.1~0.2C，所述第一预定值为45~55摄氏度；当电池温度下降至第一预定值以下时，以第一恒流模式继续充电；充电至截至电压后，停止充电，所述截至电压为4.2~4.4V；所述激活模式包括，以1-2C的电流进行脉冲式交替充放电，充电时间为5-10ms，放电时间为5-10ms，间隔10-20s，所述脉冲式交替充放电持续时间为20-60min；然后以0.5-0.8C的电流第二恒流模式充电至所述截止电压，在所述第二恒流模式充电过程中，若电池温度上升至所述第一预定值以上时，重复所述脉冲式交替充放电过程。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述电池情况包括电池温度，当电池处于充电模式时，当温度检测器检测电池温度上升为第二预定值以上时，停止充电，所述第二预定值为56~65摄氏度，当电池温度降至第一预定值以下时，启动所述激活模式。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述电池情况包括电池自上一个激活模式结束后的运行时间，当运行时间大于预定值时，启动所述激活模式。
4.如权利要求1所述的系统，所述温度检测器检测并记录电池在所述脉冲式交替充放电过程开始和结束两个时间点的温度，若结束时电池温度高于开始时电池温度，则所述系统启动报警信号，停止对所述电池的使用，并发布更换电池的信息。
5.如权利要求1所述的系统，所述系统还包括降温模块，当电池温度超过第三预定值时，启动降温模块对电池降温，并且所述系统启动报警信号，停止对所述电池的使用，并发布更换电池的信息。
6.如权利要求5所述的系统，所述系统还包括电池弹射装置以及灭火腔，当电池温度超过第四预定值时，所述第四预定值高于第三预定值，所述弹射装置将电池弹出至灭火腔内，执行灭火程序。
CN201611178602.1A 2016-12-19 2016-12-19 一种智能家居用锂离子电池运行激活系统 Pending CN106505269A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611178602.1A CN106505269A (zh) 2016-12-19 2016-12-19 一种智能家居用锂离子电池运行激活系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611178602.1A CN106505269A (zh) 2016-12-19 2016-12-19 一种智能家居用锂离子电池运行激活系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106505269A true CN106505269A (zh) 2017-03-15

Family

ID=58334926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611178602.1A Pending CN106505269A (zh) 2016-12-19 2016-12-19 一种智能家居用锂离子电池运行激活系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106505269A (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107097656A (zh) * 2017-03-17 2017-08-29 江苏卡威汽车工业集团股份有限公司 一种增程式纯电动汽车的动力系统及控制方法
CN107706469A (zh) * 2017-06-29 2018-02-16 青岛恒金源电子科技有限公司 一种电池组的运行方法
CN107706447A (zh) * 2017-06-29 2018-02-16 青岛恒金源电子科技有限公司 一种锂离子电池的激活方法
CN107899157A (zh) * 2017-11-28 2018-04-13 力帆实业(集团)股份有限公司 一种电动汽车的电池充电用电池客栈的消防保护方法
CN108054449A (zh) * 2017-12-29 2018-05-18 泉州劲鑫电子有限公司 一种镍氢电池活化装置及其快速活化方法
CN109216796A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 青岛恒金源电子科技有限公司 一种激活锂离子电池的方法
CN109216792A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 青岛恒金源电子科技有限公司 一种ups电池组及其运行方法
CN109239601A (zh) * 2017-06-29 2019-01-18 青岛恒金源电子科技有限公司 一种锂离子电池组的运行管理方法
CN111130154A (zh) * 2018-10-30 2020-05-08 中兴通讯股份有限公司 终端的充放电控制方法、装置、存储介质及电子装置
CN111384453A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 奥动新能源汽车科技有限公司 储能系统中电池包的应急处理方法及系统
CN112151886A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 奥动新能源汽车科技有限公司 电池包的安全处理装置、电力储能装置及其控制方法
CN112994147A (zh) * 2021-02-06 2021-06-18 苏州极闪控电信息技术有限公司 一种街头共享移动电源的管理系统的运行方法
CN113364835A (zh) * 2021-05-24 2021-09-07 苏州优博达机器人有限公司 一种共享移动电源的云管理系统以及管理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101051701A (zh) * 2007-03-01 2007-10-10 华为技术有限公司 一种蓄电池脉冲快速充电方法及充电系统
CN101604774A (zh) * 2009-07-09 2009-12-16 中国电子科技集团公司第四十一研究所 蓄电池智能激活方法
CN102593540A (zh) * 2012-02-17 2012-07-18 中兴通讯股份有限公司 一种电池激活方法、模块及终端
CN104518249A (zh) * 2014-12-31 2015-04-15 贝兹维仪器(苏州)有限公司 一种锂电池激活系统
CN104600386A (zh) * 2015-01-29 2015-05-06 张继红 一种脉冲节能充电方法及脉冲节能充电器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101051701A (zh) * 2007-03-01 2007-10-10 华为技术有限公司 一种蓄电池脉冲快速充电方法及充电系统
CN101604774A (zh) * 2009-07-09 2009-12-16 中国电子科技集团公司第四十一研究所 蓄电池智能激活方法
CN102593540A (zh) * 2012-02-17 2012-07-18 中兴通讯股份有限公司 一种电池激活方法、模块及终端
CN104518249A (zh) * 2014-12-31 2015-04-15 贝兹维仪器(苏州)有限公司 一种锂电池激活系统
CN104600386A (zh) * 2015-01-29 2015-05-06 张继红 一种脉冲节能充电方法及脉冲节能充电器

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107097656A (zh) * 2017-03-17 2017-08-29 江苏卡威汽车工业集团股份有限公司 一种增程式纯电动汽车的动力系统及控制方法
CN109216792A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 青岛恒金源电子科技有限公司 一种ups电池组及其运行方法
CN107706469A (zh) * 2017-06-29 2018-02-16 青岛恒金源电子科技有限公司 一种电池组的运行方法
CN107706447A (zh) * 2017-06-29 2018-02-16 青岛恒金源电子科技有限公司 一种锂离子电池的激活方法
CN109239601A (zh) * 2017-06-29 2019-01-18 青岛恒金源电子科技有限公司 一种锂离子电池组的运行管理方法
CN109216796A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 青岛恒金源电子科技有限公司 一种激活锂离子电池的方法
CN107899157A (zh) * 2017-11-28 2018-04-13 力帆实业(集团)股份有限公司 一种电动汽车的电池充电用电池客栈的消防保护方法
CN108054449A (zh) * 2017-12-29 2018-05-18 泉州劲鑫电子有限公司 一种镍氢电池活化装置及其快速活化方法
CN108054449B (zh) * 2017-12-29 2023-05-26 泉州劲鑫电子有限公司 一种镍氢电池活化装置及其快速活化方法
CN111130154A (zh) * 2018-10-30 2020-05-08 中兴通讯股份有限公司 终端的充放电控制方法、装置、存储介质及电子装置
CN111384453A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 奥动新能源汽车科技有限公司 储能系统中电池包的应急处理方法及系统
CN111384453B (zh) * 2018-12-29 2022-06-21 奥动新能源汽车科技有限公司 储能系统中电池包的应急处理方法及系统
CN112151886A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 奥动新能源汽车科技有限公司 电池包的安全处理装置、电力储能装置及其控制方法
CN112994147A (zh) * 2021-02-06 2021-06-18 苏州极闪控电信息技术有限公司 一种街头共享移动电源的管理系统的运行方法
CN113364835A (zh) * 2021-05-24 2021-09-07 苏州优博达机器人有限公司 一种共享移动电源的云管理系统以及管理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106505269A (zh) 一种智能家居用锂离子电池运行激活系统
CN102565611B (zh) 动力电池的内短路检测方法
CN105790223B (zh) 一种电池欠压保护动态调整方法及系统
CN106785237A (zh) 一种动力电池热管理方法及系统
CN204287442U (zh) 一种电能表用电池钝化检测及钝化消除电路
CN105514527A (zh) 一种磷酸铁锂电池加热装置、蓄电池及车辆
CN101931110A (zh) 用于控制电池加热的方法和装置
CN103033759A (zh) 一种蓄电池热失控智能判断方法
CN106505693A (zh) 低温充电控制方法
CN110011278A (zh) 一种电机短路保护方法及装置
CN105098933A (zh) 一种电池单体采集检测装置
CN106786831A (zh) 一种ups电源电量采集与控制系统
CN204144974U (zh) 锂电池的保护及逆变系统
CN203690962U (zh) 一种全自动充电机
CN110391685B (zh) 智能门锁的充电控制方法、装置及智能门锁
CN101488594B (zh) 一种电池电源的管理方法
CN1489252A (zh) 智慧型锂离子电池组保护电路
CN102232261B (zh) 一种锂电池均衡控制设备和方法
CN204046247U (zh) 充电器的多用途高智能化电路
CN106476646A (zh) 电动汽车能源管理装置
CN105966257B (zh) 一种车用动力电池欠压充电的方法
CN206595737U (zh) 一种锂电池充电系统
CN206041534U (zh) 一种电池均衡充放电系统
CN113612269B (zh) 一种铅酸蓄电池储能站电池单体充放电控制方法及系统
CN205544506U (zh) 一种混动车用镍氢电池快速充电控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170315