CN106849232A - 一种实现电动车多块电池组自动切换的方法和系统 - Google Patents

一种实现电动车多块电池组自动切换的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种实现电动车多块电池组自动切换的方法和系统，所述方法包括：控制板单元实时监控多块电池组的充放电参数判断其工作状态；如果有一块电池组处于充电状态，则判断多块电池组均处于充电状态，否则，多块电池组均处于放电状态；在充电状态下，对电池组进行自动切换充电；在放电状态下，对电池组进行自动切换放电。本发明实现电动车多块电池组自动切换的方法和系统结构简单，方案设计合理，当设置多个电池组时，不需要将单个电池组设计过大，减小占用空间，控制板单元通过采集电池组的工作状态和电池容量、电池温度等参数信息，控制单个电池组的充电、放电选择，从而保证电池处于浅充浅放状态，有利电池安全及延长使用寿命。

Description

一种实现电动车多块电池组自动切换的方法和系统
技术领域
本发明属于电池控制技术领域，尤其涉及一种实现电动车多块电池组自动切换的方法和系统。
背景技术
电动车因其节能、低碳、省力、快捷等优点，在人们的日常生活中被广泛使用，但电动车的电池组受装配空间、外观、成本等因素的影响，存在单体电池容量不够大，续航能力不足的问题，在现有技术中，为了解决这些问题，一般采用设置多块电池组的方法，但是，在实际的应用过程中，多块电池组并不方便直接使用，由于电池组之间存在电压差，且每个电池组都有单独的保护电路，直接对电池组并联时，由于电池组之间的压差，可能导致电池组之间相互充电，从而使电池性能下降，甚至损坏电池组，还有的采用手工更换的方式，这样虽然不会导致电池组之间的相互充电，但是电池更换复杂，同时不便于监测电池的电量、温度状态，也不能更优化的选择电量更充足的电池使用，极其不方便。
因此，现有技术需要改进。
发明内容
本发明公开了一种实现电动车多块电池组自动切换的方法和系统，用以解决现有技术存在的问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供的一种实现电动车多块电池组自动切换的方法，包括：
判断多块电池组的工作状态，所述工作状态包括充电状态、放电状态或静止状态，所述判断方法由控制板单元实时监控多块电池组的充放电参数判断其工作状态；
如果有一块电池组处于充电状态，则判断多块电池组均处于充电状态，多块电池组由充电单元进行充电；
否则，多块电池组均处于放电状态；
在充电状态下，对电池组进行自动切换充电；
在放电状态下，对电池组进行自动切换放电。
基于上述实现电动车多块电池组自动切换的方法的另一个实施例中，所述在充电状态下，对电池组进行自动切换充电包括：
控制板单元实时监测多块电池组的工作参数，所述工作参数包括：电池容量、电池温度；
判断每一块电池组的电量是否大于设定的充电电池容量阈值；
如果所有电池组的电量均大于充电电池容量阈值，则开关控制模块随机选择一块电池组与充电单元连接，进行充电，直至该电池组完成充电，然后随机选择另一块电池组充电；
如果有电池组的电量不大于充电电池容量阈值，则选择电量最低的电池组进行充电，直至该电池组的电量达到设定的充电电池容量阈值，然后选择剩余电量最低的电池组进行充电，直至所有电池组电量均达到设定的充电电池容量阈值；
判断当前充电电池组的电池温度是否大于设定的电池温度阈值；
如果充电电池组的电池温度不大于设定的电池温度阈值，则对当前充电的电池组正常充电；
如果充电电池组的电池温度大于设定的电池温度阈值，则停止对当前充电电池组的充电，选择电池温度低于电池温度阈值且电量最低的电池组充电，直至所有电池组完成充电或所有电池组的电池温度均大于设定的电池温度阈值。
基于上述实现电动车多块电池组自动切换的方法的另一个实施例中，所述在放电状态下，对电池组进行自动切换放电包括：
控制板单元实时监测多块电池组的工作参数，所述工作参数包括：电池容量、电池温度；
判断每一块电池组的电量是否小于设定的放电电池容量阈值；
如果所有电池组的电量均小于放电电池容量阈值，则所有电池组均不能满足正常放电，需要停止放电，进行充电；
如果有电池组电量大于放电电池容量阈值，则选择电池容量最大的电池组进行放电，直至该电池组的电量达到设定的放电电池容量阈值，然后选择剩余电量最大的电池组进行放电，直至所有电池组电量均达到设定的放电电池容量阈值；
判断当前放电电池组的电池温度是否大于设定的电池温度阈值；
如果放电电池组的电池温度不大于设定的电池温度阈值，则对当前放电的电池组正常放电；
如果放电电池组的电池温度大于设定的电池温度阈值，则停止对当前放电电池放电，选择电池温度低于电池温度阈值且电池容量最高的电池组放电，直至所有电池组电量达到放电电池容量阈值或所有电池组的电池温度均大于设定的电池温度阈值。
基于上述实现电动车多块电池组自动切换的方法的另一个实施例中，所述电池温度阈值为45度。
基于上述实现电动车多块电池组自动切换的方法的另一个实施例中，所述充电电池容量阈值为90%。
基于上述实现电动车多块电池组自动切换的方法的另一个实施例中，所述放电电池容量阈值为10%。
根据本发明实施例的另一个方面，提供的一种实现电动车多块电池组自动切换的系统，包括：
控制板单元、数据采集模块、开关控制模块、电池组、充电单元、负载；
所述控制板单元为系统的核心控制单元，所述控制板单元设定电池的电池温度阈值、充电电池容量阈值、放电电池容量阈值参数，通过监控电池组的工作状态，分析数据采集模块采集的电池组电池容量、电池温度参数，并向开关控制模块发送控制指令；
所述数据采集模块实时采集电池组的电量和电池温度参数信息，并将参数信息发送至控制板单元，用于控制板单元分析电池组工作状况，并向开关控制模块发送控制指令；
所述开关控制模块在控制板单元的指令控制下，实现对指定电池组充电或放电控制；
所述电池组设置多块，通过相互并联方式与数据采集模块和开关控制模块连接；
所述充电单元与开关控制模块连接，通过开关控制模块的连接控制对指定电池组的充电；
所述负载与开关控制模块连接，通过开关控制模块的连接控制使指定电池组的放电。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：
本发明的实现电动车多块电池组自动切换的方法和系统结构简单，方案设计合理，当设置多个电池组时，不需要将单个电池组设计过大，减小占用空间，控制板单元通过采集电池组的工作状态和电池容量、电池温度等参数信息，控制单个电池组的充电、放电选择，从而尽可能的保证电池处于浅充浅放状态，有利电池安全及延长使用寿命。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所使用的附图做一简单地介绍。
图1是本发明的一种实现电动车多块电池组自动切换的系统的一个实施例的结构示意图。
图2是本发明的一种实现电动车多块电池组自动切换的方法的一个实施例的流程图。
图3是本发明的一种实现电动车多块电池组自动切换的方法另的一个实施例的流程图。
图4是本发明的一种实现电动车多块电池组自动切换的方法的又一个实施例的流程图。
图中：1控制板单元、2数据采集模块、3开关控制模块、4电池组、5充电单元、6负载。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明的一种实现电动车多块电池组自动切换的系统的一个实施例的结构示意图，如图1所示，所述实现电动车多块电池组自动切换的系统包括：
控制板单元1、数据采集模块2、开关控制模块3、电池组4、充电单元5、负载6；
所述控制板单元1为系统的核心控制单元，所述控制板单元1设定电池的电池温度阈值、充电电池容量阈值、放电电池容量阈值参数，通过监控电池组4的工作状态，分析数据采集模块2采集的电池组4电池容量、电池温度参数，并向开关控制模块3发送控制指令；
所述数据采集模块2实时采集电池组4的电量和电池温度参数信息，并将参数信息发送至控制板单元1，用于控制板单元1分析电池组4工作状况，并向开关控制模块3发送控制指令；
所述开关控制模块3在控制板单元1的指令控制下，实现对指定电池组4充电或放电控制；
所述电池组4设置多块，通过相互并联方式与数据采集模块2和开关控制模块3连接；
所述充电单元5与开关控制模块3连接，通过开关控制模块3的连接控制对指定电池组4的充电；
所述负载6与开关控制模块3连接，通过开关控制模块3的连接控制使指定电池组4的放电。
图2是本发明的一种实现电动车多块电池组自动切换的方法的一个实施例的流程图，如图2所示，所述实现电动车多块电池组自动切换的方法包括：
10，判断多块电池组4的工作状态，所述工作状态包括充电状态、放电状态或静止状态，所述判断方法由控制板单元1实时监控多块电池组4的充放电参数判断其工作状态；
20，如果有一块电池组4处于充电状态，则判断多块电池组4均处于充电状态，多块电池组4由充电单元5进行充电；
30，否则，多块电池组4均处于放电状态；
40，在充电状态下，对电池组4进行自动切换充电；
50，在放电状态下，对电池组4进行自动切换放电。
图3是本发明的一种实现电动车多块电池组自动切换的方法的另一个实施例的流程图，如图3所示，所述在充电状态下，对电池组4进行自动切换充电包括：
41，控制板单元1实时监测多块电池组4的工作参数，所述工作参数包括：电池容量、电池温度；
42，判断每一块电池组4的电量是否大于设定的充电电池容量阈值，所述充电电池容量阈值为90%；
43，如果所有电池组4的电量均大于充电电池容量阈值，则开关控制模块3随机选择一块电池组4与充电单元5连接，进行充电，直至该电池组4完成充电，然后随机选择另一块电池组4充电；
44，如果有电池组4的电量不大于充电电池容量阈值，则选择电量最低的电池组4进行充电，直至该电池组4的电量达到设定的充电电池容量阈值，然后选择剩余电量最低的电池组4进行充电，直至所有电池组4电量均达到设定的充电电池容量阈值；
45，判断当前充电电池组4的电池温度是否大于设定的电池温度阈值，所述电池温度阈值为45度；
46，如果充电电池组4的电池温度不大于设定的电池温度阈值，则对当前充电的电池组4正常充电；
47，如果充电电池组4的电池温度大于设定的电池温度阈值，则停止对当前充电电池组4的充电，选择电池温度低于电池温度阈值且电量最低的电池组4充电，直至所有电池组4完成充电或所有电池组4的电池温度均大于设定的电池温度阈值。
图4是本发明的一种实现电动车多块电池组自动切换的方法的又一个实施例的流程图，如图4所示，所述在放电状态下，对电池组4进行自动切换放电包括：
51，控制板单元1实时监测多块电池组4的工作参数，所述工作参数包括：电池容量、电池温度；
52，判断每一块电池组4的电量是否小于设定的放电电池容量阈值，所述放电电池容量阈值为10%；
53，如果所有电池组4的电量均小于放电电池容量阈值，则所有电池组4均不能满足正常放电，需要停止放电，进行充电；
54，如果有电池组4电量大于放电电池容量阈值，则选择电池容量最大的电池组4进行放电，直至该电池组4的电量达到设定的放电电池容量阈值，然后选择剩余电量最大的电池组4进行放电，直至所有电池组4电量均达到设定的放电电池容量阈值；
55，判断当前放电电池组4的电池温度是否大于设定的电池温度阈值，所述电池温度阈值为45度；
56，如果放电电池组4的电池温度不大于设定的电池温度阈值，则对当前放电的电池组4正常放电；
57，如果放电电池组4的电池温度大于设定的电池温度阈值，则停止对当前放电电池放电，选择电池温度低于电池温度阈值且电池容量最高的电池组4放电，直至所有电池组4电量达到放电电池容量阈值或所有电池组4的电池温度均大于设定的电池温度阈值。
以上对本发明所提供的一种实现电动车多块电池组自动切换的方法和系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种实现电动车多块电池组自动切换的方法，其特征在于，包括：
判断多块电池组的工作状态，所述工作状态包括充电状态、放电状态或静止状态，所述判断方法由控制板单元实时监控多块电池组的充放电参数判断其工作状态；
如果有一块电池组处于充电状态，则判断多块电池组均处于充电状态，多块电池组由充电单元进行充电；
否则，多块电池组均处于放电状态；
在充电状态下，对电池组进行自动切换充电；
在放电状态下，对电池组进行自动切换放电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在充电状态下，对电池组进行自动切换充电包括：
控制板单元实时监测多块电池组的工作参数，所述工作参数包括：电池容量、电池温度；
判断每一块电池组的电量是否大于设定的充电电池容量阈值；
如果所有电池组的电量均大于充电电池容量阈值，则开关控制模块随机选择一块电池组与充电单元连接，进行充电，直至该电池组完成充电，然后随机选择另一块电池组充电；
如果有电池组的电量不大于充电电池容量阈值，则选择电量最低的电池组进行充电，直至该电池组的电量达到设定的充电电池容量阈值，然后选择剩余电量最低的电池组进行充电，直至所有电池组电量均达到设定的充电电池容量阈值；
判断当前充电电池组的电池温度是否大于设定的电池温度阈值；
如果充电电池组的电池温度不大于设定的电池温度阈值，则对当前充电的电池组正常充电；
如果充电电池组的电池温度大于设定的电池温度阈值，则停止对当前充电电池组的充电，选择电池温度低于电池温度阈值且电量最低的电池组充电，直至所有电池组完成充电或所有电池组的电池温度均大于设定的电池温度阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在放电状态下，对电池组进行自动切换放电包括：
控制板单元实时监测多块电池组的工作参数，所述工作参数包括：电池容量、电池温度；
判断每一块电池组的电量是否小于设定的放电电池容量阈值；
如果所有电池组的电量均小于放电电池容量阈值，则所有电池组均不能满足正常放电，需要停止放电，进行充电；
如果有电池组电量大于放电电池容量阈值，则选择电池容量最大的电池组进行放电，直至该电池组的电量达到设定的放电电池容量阈值，然后选择剩余电量最大的电池组进行放电，直至所有电池组电量均达到设定的放电电池容量阈值；
判断当前放电电池组的电池温度是否大于设定的电池温度阈值；
如果放电电池组的电池温度不大于设定的电池温度阈值，则对当前放电的电池组正常放电；
如果放电电池组的电池温度大于设定的电池温度阈值，则停止对当前放电电池放电，选择电池温度低于电池温度阈值且电池容量最高的电池组放电，直至所有电池组电量达到放电电池容量阈值或所有电池组的电池温度均大于设定的电池温度阈值。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述电池温度阈值为45度。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述充电电池容量阈值为90%。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述放电电池容量阈值为10%。
7.一种实现电动车多块电池自动切换的系统，其特征在于，包括：
控制板单元、数据采集模块、开关控制模块、电池组、充电单元、负载；
所述控制板单元为系统的核心控制单元，所述控制板单元设定电池的电池温度阈值、充电电池容量阈值、放电电池容量阈值参数，通过监控电池组的工作状态，分析数据采集模块采集的电池组电池容量、电池温度参数，并向开关控制模块发送控制指令；
所述数据采集模块实时采集电池组的电量和电池温度参数信息，并将参数信息发送至控制板单元，用于控制板单元分析电池组工作状况，并向开关控制模块发送控制指令；
所述开关控制模块在控制板单元的指令控制下，实现对指定电池组充电或放电控制；
所述电池组设置多块，通过相互并联方式与数据采集模块和开关控制模块连接；
所述充电单元与开关控制模块连接，通过开关控制模块的连接控制对指定电池组的充电；
所述负载与开关控制模块连接，通过开关控制模块的连接控制使指定电池组的放电。
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