CN109756003A - 锂电池充放电管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了锂电池充放电管理系统，包括数据检测模块、数据接收模块、中央处理器、显示屏、识别模块、比对模块、数据库、数据计算模块、数据分析模块和警报单元，其中，所述数据检测模块用于检测锂电池的相关数据信息，所述数据信息包括剩余电量信息、总容量信息、放电流量信息、充电器信息、流失电量信息、充电流量信息和电压信息，所述数据检测模块将数据信息传输到数据接收模块，本发明通过识别模块和比对模块的设置，对电池充电器的型号进行监控控制，防止人们使用不同的充电器对电池充电，降低充电的速率，同时对电池和充电器带来一定的影响，造成经济和物质上的损失，节约资源的消耗。

Description

锂电池充放电管理系统

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，涉及一种充放电管理据技术，具体是锂电池充放电管理系统。

背景技术

随着锂电池性能的逐渐提高，其作为动力电源应用于电动汽车、混合动力汽车已非常广泛。一般动力电源都需要比较高的电压，几节甚至十几节才可以作为动力电池使用。锂电池出现电压过充、电压过放、充放电电流过大甚至是短路等现象，会影响整组电池的性能，为使锂电池能够最大程度地发挥其优越性能、保证其使用的安全性以及延长使用寿命，因此设计了锂电池充放电管理系统。

目前，锂电池充放电管理系统广泛应用于电动汽车、混合动力汽车等大型车载电池上，但锂电池的应用领域，考虑到其成本及人们的消费水平，其车载电池尚未安装锂电池充放电管理系统，这对于铅酸电池及镍氢电池来说还可以，但随着锂电池的普及，针对锂电池的特殊性，出现充放电不当如过充、过放、过温、过流等将损坏电池，造成锂电池的不可修复，严重时还会发生安全事故。

现有的电动车在电量显示中只显示大概的电量，经常会出现电量显示跳动过大，车主无法知道电量的准确用时，造成许多不便，同时在电池充电时只是一味的将充电时间加长，造成车主在小区主充电时浪费一些不必要的电费，为此，我们提出锂电池充放电管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供锂电池充放电管理系统。

本发明在于解决现有的电动车在电量显示中只显示大概的电量，经常会出现电量显示跳动过大，车主无法知道电量的准确用时，造成许多不便，同时在电池充电时只是一味的将充电时间加长，造成车主在小区主充电时浪费一些不必要的电费的技术问题；

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：锂电池充放电管理系统，包括数据检测模块、数据接收模块、中央处理器、显示屏、识别模块、比对模块、数据库、数据计算模块、数据分析模块和警报单元；

其中，所述数据检测模块用于检测锂电池的相关数据信息，所述数据信息包括剩余电量信息、总容量信息、放电流量信息、充电器信息、流失电量信息、充电流量信息和电压信息，所述数据检测模块将数据信息传输到数据接收模块，所述数据接收模块接收数据检测模块传输的数据信息并对数据信息进行标记，具体标记过程如下：

步骤一：数据接收模块提取数据信息内的剩余电量信息，将剩余电量信息标记为Yi，i＝1...n；

步骤二：数据接收模块提取数据信息内的放电流量信息，将放电流量信息标记为Fi，i＝1...n；

步骤三：数据接收模块提取数据信息内的流失电量信息，将流失电量信息标记为Li，i＝1...n；

其中，数据接收模块将数据信息传输到中央处理器，所述中央处理器接收数据接收模块传输的数据信息并分别传输到数据分析模块和识别模块，所述数据分析模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息进行分析，计算出电池使用时间和判断电池是否还能继续使用；

所述数据分析模块将分析的结果传输到警报单元，所述警报单元接收数据分析模块传输的分析结果并对分析结果发出警报信号，警报单元向显示屏发出相应的信号；

其中，所述识别模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息中的充电器信息、电压信息和充电流量信息进行识别，识别过程具体如下：

步骤一：识别模块自动提取数据信息中的充电器信息，将充电器信息标记为Qi，i＝1...n；

步骤二：识别模块自动提取数据信息中的电压信息，将电压信息标记为Di，i＝1...n；

步骤三：识别模块自动提取数据信息中的充电流量信息，将充电流量信息标记为Ci，i＝1...n；

其中，所述识别模块将识别后的数据信息传输到比对模块，所述数据库内存储有充电器信息、电压信息和充电流量信息，所述数据库将充电器信息、电压信息和充电流量信息传输到比对模块，所述比对模块将识别模块传输的数据信息和数据库传输的数据信息进行比对，判断出是否给予充电；

其中，所述比对模块将判定结果传输到数据计算模块内，数据计算模块对电池的充电时间进行计算：

步骤一：数据接收模块提取数据信息内的总容量信息，将总容量信息标记为Zi，i＝1...n；

步骤二：根据总容量信息、剩余电量信息和充电流量信息计算出电池充电所需要的时间，计算式为：t＝(Zi-Yi)/Ci。

优选的，所述数据分析模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息进行分析，计算出电池使用时间和判断电池是否还能继续使用，具体的计算和判断过程如下：

步骤一：数据分析模块自动提取放电流量信息、剩余电量信息和流失电量信息计算出剩余电量的用时信息,计算式为：T＝(Yi-m-Li)*(1-Li)/Fi，其中T为剩余电量用时信息,m为保护电量；

步骤二：当电池的使用时间为T时，对剩余电量进行再次测量，测量后的剩余电量为Y；

步骤三：设置一个电量保护值b；

步骤四：将再次测量后的剩余电量与电量保护值b进行对比，根据对比结果对车辆进行判定：

S1：当Y>b时，则判定该电池还能继续使用一段时间；

S2：当Y＝b时，则判定该电池不能使用，需要对电池进行充电；

S3：当Y<b时，则判定该电池禁止使用。

优选的，所述比对模块将识别模块传输的数据信息和数据库传输的数据信息进行比对，判断出是否给予充电，具体的判断过程如下：

步骤一：比对模块获取数据库传输的充电器信息，将充电器信息标记为qi，i＝1...n；

步骤二：比对模块获取数据库传输的电压信息，将电压信息标记为di，i＝1...n；

步骤三：比对模块获取数据库传输的充电流量信息，将充电流量信息标记为ci，i＝1...n；

步骤四：先将识别模块传输的充电器信息和数据库传输的充电器信息进行比对，判断充电器是否可以给电池充电：

S1：当Qi≠qi时，则判定该充电器不适合给该电池充电，同时将判断结果传输到警报单元，警报单元接收比对模块传输的判断结果并发出警报信号；

S2：当Qi＝qi时，则判定该充电器可以适合给该电池充电；

步骤五：当判定结果为该充电器可以适合给该电池充电时，比对模块对数据库和识别模块传输的电压信息充电流量信息进行比对，根据比对结果判断是否给予充电：

S1：当Di≠di,Ci≠ci时,则判定该电压和电流量不适合此电池充电，禁止充电，同时比对模块将判定结果传输到警报单元，警报单元警报单元接收比对模块传输的判断结果并发出警报信号；

S2：当Di≠di,Ci＝ci时,则判定该电压和电流量不适合此电池充电，禁止充电，同时比对模块将判定结果传输到警报单元，警报单元警报单元接收比对模块传输的判断结果并发出警报信号；

S3：当Di＝di,Ci≠ci时,则判定该电压和电流量不适合此电池充电，禁止充电，同时比对模块将判定结果传输到警报单元，警报单元警报单元接收比对模块传输的判断结果并发出警报信号；

S4：当Di＝di,Ci＝ci时,则判定该电压和电流量适合此电池充电，允许充电。

优选的，所述数据检测模块与数据接收模块通信联接，所述数据接收模块与中央处理器通信联接，所述显示屏与中央处理器通信联接，所述数据库与中央处理器通信联接，所述数据分析模块与中央处理器通信联接，所述警报单元分别与显示屏、数据分析模块和比对模块通信联接，所述识别模块与中央处理器通信联接，所述对比模块分别与中央处理器和书库通信联接，所述数据计算模块与比对模块通信联接，所述数据库与中央处理器通信联接。

本发明的有益效果：

(1)数据检测模块用于检测锂电池的相关数据信息，数据检测模块将数据信息传输到数据接收模块，数据接收模块接收数据检测模块传输的数据信息并对数据信息进行标记，数据接收模块将数据信息传输到中央处理器，中央处理器接收数据接收模块传输的数据信息并分别传输到数据分析模块和识别模块，分析模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息进行分析，计算出电池使用时间和判断电池是否还能继续使用，分析模块将分析的结果传输到警报单元，警报单元接收数据分析模块传输的分析结果并对分析结果发出警报信号，通过数据分析模块和警报单元的设置，便于对电池的使用时间进行计算，防止电池在工作工电量耗尽，无法使电池继续工作，带来许多不便，浪费大量时间去更换电池，降低工作效率。

(2)识别模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息中的充电器信息、电压信息和充电流量信息进行识别，识别模块将识别后的数据信息传输到比对模块，数据库内存储有充电器信息、电压信息和充电流量信息，数据库将充电器信息、电压信息和充电流量信息传输到比对模块，比对模块将识别模块传输的数据信息和数据库传输的数据信息进行比对，判断出是否给予充电，通过识别模块和比对模块的设置，对电池充电器的型号进行监控控制，防止人们使用不同的充电器对电池充电，降低充电的速率，同时对电池和充电器带来一定的影响，造成经济上的损失。

(3)比对模块将判定结果传输到数据计算模块内，数据计算模块对电池的充电时间进行计算，根据计算出的结果得出充电所需要消耗的时间和电量，通过数据计算模块的设置，对电池的充电时间进行计算，便于设定充电时间，提醒人们及时对充好的电池进行处理，增加安全性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

如图1所示，锂电池充放电管理系统，包括数据检测模块、数据接收模块、中央处理器、显示屏、识别模块、比对模块、数据库、数据计算模块、数据分析模块和警报单元；

其中，所述数据检测模块用于检测锂电池的相关数据信息，所述数据信息包括剩余电量信息、总容量信息、放电流量信息、充电器信息、流失电量信息、充电流量信息和电压信息，所述数据检测模块将数据信息传输到数据接收模块，所述数据接收模块接收数据检测模块传输的数据信息并对数据信息进行标记，具体标记过程如下：

步骤一：数据接收模块提取数据信息内的剩余电量信息，将剩余电量信息标记为Yi，i＝1...n；

步骤二：数据接收模块提取数据信息内的放电流量信息，将放电流量信息标记为Fi，i＝1...n；

步骤三：数据接收模块提取数据信息内的流失电量信息，将流失电量信息标记为Li，i＝1...n；

其中，数据接收模块将数据信息传输到中央处理器，所述中央处理器接收数据接收模块传输的数据信息并分别传输到数据分析模块和识别模块，所述数据分析模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息进行分析，计算出电池使用时间和判断电池是否还能继续使用；

所述数据分析模块将分析的结果传输到警报单元，所述警报单元接收数据分析模块传输的分析结果并对分析结果发出警报信号，警报单元向显示屏发出相应的信号；

其中，所述识别模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息中的充电器信息、电压信息和充电流量信息进行识别，识别过程具体如下：

步骤一：识别模块自动提取数据信息中的充电器信息，将充电器信息标记为Qi，i＝1...n；

步骤二：识别模块自动提取数据信息中的电压信息，将电压信息标记为Di，i＝1...n；

步骤三：识别模块自动提取数据信息中的充电流量信息，将充电流量信息标记为Ci，i＝1...n；

其中，所述识别模块将识别后的数据信息传输到比对模块，所述数据库内存储有充电器信息、电压信息和充电流量信息，所述数据库将充电器信息、电压信息和充电流量信息传输到比对模块，所述比对模块将识别模块传输的数据信息和数据库传输的数据信息进行比对，判断出是否给予充电；

其中，所述比对模块将判定结果传输到数据计算模块内，数据计算模块对电池的充电时间进行计算：

步骤一：数据接收模块提取数据信息内的总容量信息，将总容量信息标记为Zi，i＝1...n；

步骤二：根据总容量信息、剩余电量信息和充电流量信息计算出电池充电所需要的时间，计算式为：t＝(Zi-Yi)/Ci。

所述数据分析模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息进行分析，计算出电池使用时间和判断电池是否还能继续使用，具体的计算和判断过程如下：

步骤一：数据分析模块自动提取放电流量信息、剩余电量信息和流失电量信息计算出剩余电量的用时信息,计算式为：T＝(Yi-m-Li)*(1-Li)/Fi，其中T为剩余电量用时信息,m为保护电量；

步骤二：当电池的使用时间为T时，对剩余电量进行再次测量，测量后的剩余电量为Y；

步骤三：设置一个电量保护值b；

步骤四：将再次测量后的剩余电量与电量保护值b进行对比，根据对比结果对车辆进行判定：

S1：当Y>b时，则判定该电池还能继续使用一段时间；

S2：当Y＝b时，则判定该电池不能使用，需要对电池进行充电；

S3：当Y<b时，则判定该电池禁止使用。

所述比对模块将识别模块传输的数据信息和数据库传输的数据信息进行比对，判断出是否给予充电，具体的判断过程如下：

步骤一：比对模块获取数据库传输的充电器信息，将充电器信息标记为qi，i＝1...n；

步骤二：比对模块获取数据库传输的电压信息，将电压信息标记为di，i＝1...n；

步骤三：比对模块获取数据库传输的充电流量信息，将充电流量信息标记为ci，i＝1...n；

步骤四：先将识别模块传输的充电器信息和数据库传输的充电器信息进行比对，判断充电器是否可以给电池充电：

S1：当Qi≠qi时，则判定该充电器不适合给该电池充电，同时将判断结果传输到警报单元，警报单元接收比对模块传输的判断结果并发出警报信号；

S2：当Qi＝qi时，则判定该充电器可以适合给该电池充电；

步骤五：当判定结果为该充电器可以适合给该电池充电时，比对模块对数据库和识别模块传输的电压信息充电流量信息进行比对，根据比对结果判断是否给予充电：

S1：当Di≠di,Ci≠ci时,则判定该电压和电流量不适合此电池充电，禁止充电，同时比对模块将判定结果传输到警报单元，警报单元警报单元接收比对模块传输的判断结果并发出警报信号；

S2：当Di≠di,Ci＝ci时,则判定该电压和电流量不适合此电池充电，禁止充电，同时比对模块将判定结果传输到警报单元，警报单元警报单元接收比对模块传输的判断结果并发出警报信号；

S3：当Di＝di,Ci≠ci时,则判定该电压和电流量不适合此电池充电，禁止充电，同时比对模块将判定结果传输到警报单元，警报单元警报单元接收比对模块传输的判断结果并发出警报信号；

S4：当Di＝di,Ci＝ci时,则判定该电压和电流量适合此电池充电，允许充电。

所述数据检测模块与数据接收模块通信联接，所述数据接收模块与中央处理器通信联接，所述显示屏与中央处理器通信联接，所述数据库与中央处理器通信联接，所述数据分析模块与中央处理器通信联接，所述警报单元分别与显示屏、数据分析模块和比对模块通信联接，所述识别模块与中央处理器通信联接，所述对比模块分别与中央处理器和书库通信联接，所述数据计算模块与比对模块通信联接，所述数据库与中央处理器通信联接。

锂电池充放电管理系统，在工作时，数据检测模块用于检测锂电池的相关数据信息，数据检测模块将数据信息传输到数据接收模块，数据接收模块接收数据检测模块传输的数据信息并对数据信息进行标记，数据接收模块将数据信息传输到中央处理器，中央处理器接收数据接收模块传输的数据信息并分别传输到数据分析模块和识别模块，分析模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息进行分析，计算出电池使用时间和判断电池是否还能继续使用，分析模块将分析的结果传输到警报单元，警报单元接收数据分析模块传输的分析结果并对分析结果发出警报信号，识别模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息中的充电器信息、电压信息和充电流量信息进行识别，识别模块将识别后的数据信息传输到比对模块，数据库内存储有充电器信息、电压信息和充电流量信息，数据库将充电器信息、电压信息和充电流量信息传输到比对模块，比对模块将识别模块传输的数据信息和数据库传输的数据信息进行比对，判断出是否给予充电，比对模块将判定结果传输到数据计算模块内，数据计算模块对电池的充电时间进行计算，根据计算出的结果得出充电所需要消耗的时间和电量。

本发明通过数据检测模块用于检测锂电池的相关数据信息，数据检测模块将数据信息传输到数据接收模块，数据接收模块接收数据检测模块传输的数据信息并对数据信息进行标记，数据接收模块将数据信息传输到中央处理器，中央处理器接收数据接收模块传输的数据信息并分别传输到数据分析模块和识别模块，分析模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息进行分析，计算出电池使用时间和判断电池是否还能继续使用，分析模块将分析的结果传输到警报单元，警报单元接收数据分析模块传输的分析结果并对分析结果发出警报信号，通过数据分析模块和警报单元的设置，便于对电池的使用时间进行计算，防止电池在工作工电量耗尽，无法使电池继续工作，带来许多不便，浪费大量时间去更换电池，降低工作效率。

同时识别模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息中的充电器信息、电压信息和充电流量信息进行识别，识别模块将识别后的数据信息传输到比对模块，数据库内存储有充电器信息、电压信息和充电流量信息，数据库将充电器信息、电压信息和充电流量信息传输到比对模块，比对模块将识别模块传输的数据信息和数据库传输的数据信息进行比对，判断出是否给予充电，通过识别模块和比对模块的设置，对电池充电器的型号进行监控控制，防止人们使用不同的充电器对电池充电，降低充电的速率，同时对电池和充电器带来一定的影响，造成经济上的损失。

同时比对模块将判定结果传输到数据计算模块内，数据计算模块对电池的充电时间进行计算，根据计算出的结果得出充电所需要消耗的时间和电量，通过数据计算模块的设置，对电池的充电时间进行计算，便于设定充电时间，提醒人们及时对充好的电池进行处理，增加安全性。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.锂电池充放电管理系统，其特征在于，包括数据检测模块、数据接收模块、中央处理器、显示屏、识别模块、比对模块、数据库、数据计算模块、数据分析模块和警报单元；

其中，所述数据检测模块用于检测锂电池的相关数据信息，所述数据信息包括剩余电量信息、总容量信息、放电流量信息、充电器信息、流失电量信息、充电流量信息和电压信息，所述数据检测模块将数据信息传输到数据接收模块，所述数据接收模块接收数据检测模块传输的数据信息并对数据信息进行标记，具体标记过程如下：

步骤一：数据接收模块提取数据信息内的剩余电量信息，将剩余电量信息标记为Yi，i＝1...n；

步骤二：数据接收模块提取数据信息内的放电流量信息，将放电流量信息标记为Fi，i＝1...n；

步骤三：数据接收模块提取数据信息内的流失电量信息，将流失电量信息标记为Li，i＝1...n；

其中，数据接收模块将数据信息传输到中央处理器，所述中央处理器接收数据接收模块传输的数据信息并分别传输到数据分析模块和识别模块，所述数据分析模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息进行分析，计算出电池使用时间和判断电池是否还能继续使用；

所述数据分析模块将分析的结果传输到警报单元，所述警报单元接收数据分析模块传输的分析结果并对分析结果发出警报信号，警报单元向显示屏发出相应的信号；

其中，所述识别模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息中的充电器信息、电压信息和充电流量信息进行识别，识别过程具体如下：

步骤一：识别模块自动提取数据信息中的充电器信息，将充电器信息标记为Qi，i＝1...n；

步骤二：识别模块自动提取数据信息中的电压信息，将电压信息标记为Di，i＝1...n；

步骤三：识别模块自动提取数据信息中的充电流量信息，将充电流量信息标记为Ci，i＝1...n；

其中，所述识别模块将识别后的数据信息传输到比对模块，所述数据库内存储有充电器信息、电压信息和充电流量信息，所述数据库将充电器信息、电压信息和充电流量信息传输到比对模块，所述比对模块将识别模块传输的数据信息和数据库传输的数据信息进行比对，判断出是否给予充电；

其中，所述比对模块将判定结果传输到数据计算模块内，数据计算模块对电池的充电时间进行计算：

步骤一：数据接收模块提取数据信息内的总容量信息，将总容量信息标记为Zi，i＝1...n；

步骤二：根据总容量信息、剩余电量信息和充电流量信息计算出电池充电所需要的时间，计算式为：t＝(Zi-Yi)/Ci。

2.根据权利要求1所述的锂电池充放电管理系统，其特征在于，所述数据分析模块接收中央处理器传输的数据信息并对数据信息进行分析，计算出电池使用时间和判断电池是否还能继续使用，具体的计算和判断过程如下：

步骤一：数据分析模块自动提取放电流量信息、剩余电量信息和流失电量信息计算出剩余电量的用时信息,计算式为：T＝(Yi-m-Li)*(1-Li)/Fi，其中T为剩余电量用时信息,m为保护电量；

步骤二：当电池的使用时间为T时，对剩余电量进行再次测量，测量后的剩余电量为Y；

步骤三：设置一个电量保护值b；

步骤四：将再次测量后的剩余电量与电量保护值b进行对比，根据对比结果对车辆进行判定：

S1：当Y>b时，则判定该电池还能继续使用一段时间；

S2：当Y＝b时，则判定该电池不能使用，需要对电池进行充电；

S3：当Y<b时，则判定该电池禁止使用。

3.根据权利要求1所述的锂电池充放电管理系统，其特征在于，所述比对模块将识别模块传输的数据信息和数据库传输的数据信息进行比对，判断出是否给予充电，具体的判断过程如下：

步骤一：比对模块获取数据库传输的充电器信息，将充电器信息标记为qi，i＝1...n；

步骤二：比对模块获取数据库传输的电压信息，将电压信息标记为di，i＝1...n；

步骤三：比对模块获取数据库传输的充电流量信息，将充电流量信息标记为ci，i＝1...n；

步骤四：先将识别模块传输的充电器信息和数据库传输的充电器信息进行比对，判断充电器是否可以给电池充电：

S1：当Qi≠qi时，则判定该充电器不适合给该电池充电，同时将判断结果传输到警报单元，警报单元接收比对模块传输的判断结果并发出警报信号；

S2：当Qi＝qi时，则判定该充电器可以适合给该电池充电；

步骤五：当判定结果为该充电器可以适合给该电池充电时，比对模块对数据库和识别模块传输的电压信息充电流量信息进行比对，根据比对结果判断是否给予充电：

S1：当Di≠di,Ci≠ci时,则判定该电压和电流量不适合此电池充电，禁止充电，同时比对模块将判定结果传输到警报单元，警报单元警报单元接收比对模块传输的判断结果并发出警报信号；

S2：当Di≠di,Ci＝ci时,则判定该电压和电流量不适合此电池充电，禁止充电，同时比对模块将判定结果传输到警报单元，警报单元警报单元接收比对模块传输的判断结果并发出警报信号；

S3：当Di＝di,Ci≠ci时,则判定该电压和电流量不适合此电池充电，禁止充电，同时比对模块将判定结果传输到警报单元，警报单元警报单元接收比对模块传输的判断结果并发出警报信号；

S4：当Di＝di,Ci＝ci时,则判定该电压和电流量适合此电池充电，允许充电。

4.根据权利要求1所述的锂电池充放电管理系统，其特征在于，所述数据检测模块与数据接收模块通信联接，所述数据接收模块与中央处理器通信联接，所述显示屏与中央处理器通信联接，所述数据库与中央处理器通信联接，所述数据分析模块与中央处理器通信联接，所述警报单元分别与显示屏、数据分析模块和比对模块通信联接，所述识别模块与中央处理器通信联接，所述对比模块分别与中央处理器和书库通信联接，所述数据计算模块与比对模块通信联接，所述数据库与中央处理器通信联接。