CN115719988A - 电池组大功率负载输出的移动电源管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于装修工程技术领域，尤其是电池组大功率负载输出的移动电源管理系统及方法，针对了对对移动电源电池在进行使用时使用效果与实用性不佳的问题，现提出如下方案，其包括移动电源系统，移动电源系统由多个移动直流电源以及1套电源管理系统组成，移动直流电源为一般锂电工具上使用的可自由拆卸的电池包，通过移动直流电源的设置，在进行充电与放电的过程中，能够进行多功率等级输出，对充电支路进行均衡控制，进行限制电流大小，避免损坏电池，提高对电池组的使用效果与使用寿命，在逆变设备的驱使下，对直流交流转换，以便于进行放电操作，提高对电池使用的综合性能，同时通过多个电池包设置，从而使整组电池包整体充电效果提高。

Description

电池组大功率负载输出的移动电源管理方法及系统

技术领域

本发明涉及工程技术领域，尤其涉及电池组大功率负载输出的移动电源管理系统及系统。

背景技术

电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻；电动势等于单位正电荷由负极通过电池内部移到正极时，电池非静电力（化学力）所做的功，电动势取决于电极材料的化学性质，与电池的大小无关。电池所能输出的总电荷量为电池的容量，通常用安培小时作单位。在电池反应中，1千克反应物质所产生的电能称为电池的理论比能量。电池的实际比能量要比理论比能量小。

针对已使用的电池产品或搁置的电池产品，再次通过其他方法恢复全部或部分恢复的持续使用过程，属于基本同级或升级应用方式。电池循环利用是必要解决的社会问题和环保问题，是推动新能源产业可持续发展不可或缺的一环。目前市场上电池产品面临品牌杂多、型号规格不一、接口各异等再利用的瓶颈，本发明通过技术方案，针对已使用的电池产品，再次通过其他方法恢复全部或部分恢复的持续使用，提高电池利用价值，提升电池综合应用性能，降低用户使用成本。

因此，需要电池组大功率负载输出的移动电源管理系统及系统，用以解决对移动电源电池在进行使用时使用效果与实用性不佳的问题。

发明内容

本发明提出的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统及系统，解决了对装修工程管理与实际施工进度信息共享较难实现以及管理效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：电池组大功率负载输出的移动电源管理系统，包括移动电源系统，所述移动电源系统由多个移动直流电源以及1套电源管理系统组成，所述移动直流电源为一般锂电工具上使用的可自由拆卸的电池包，多个所述电池包呈均匀分布，电池包的表面设有充电指示灯、放电指示灯，所述电源管理系统用于充放电时的控制，所述电源管理系统包括充电管理模块、放电管理模块、电池检测模块，所述电源管理系统与所述电池包相连接，所述充电管理模块包括充电控制单元、电流均衡控制单元，所述放电管理模块包括逆变设备、输出控制单元，所述移动电源系统还包括LED显示面板，所述LED显示面板上设有信号指示灯，所述LED显示面板的一侧位于电池包的上方设置有主板区域；其方法为：在对电池组进行使用充电与放电时，通过将电池包放置于锂电工具上，在电源管理系统的处理下，对电池包进行充电处理，对单组电池包以及整组整体进行充电，以任意一种充电方式进行充电时，任一单组的电池包满电后，应对该组电池包停止充电，然后继续为下组或者其余组的电池包充电，通过电流均衡控制单元使电池组中所有电池的电压、比重达到均匀一致，采用恒压限流充电方式，这种恒压限流充电方式就是均衡充电，在充电过程中充电状态清晰，每次单个电池包充电，充满后切换到下一个电池包；或者整组同时充电，单组充满后停止充电；

在进行电池包放电时，逆变设备也就是之交流变换器会利用能量守恒定律，先将直流电变为大小随时间变化的脉冲交流电，经隔直系统去掉直流分量，保留交变分量，再通过变换系统升压或降压变换，整形及稳压，就得到了所需要的交流电压，再进行放电操作，在进行放电的过程中，如插入2个以上的电池包时，先让第一个电池包进行放电，当第一个电池包电压降至保护点时，停止放电，且转而让第二个电池包进行放电，此后以此类推，进行进行电池包的放电操作。

优选的，所述充电管理单元包括充电方式与电力来源，所述充电方式为单组快速充电以及整组整体充电，所述组快速充电以及整组整体进行充电时，所述电池包充电满电后，会对该组电池包停止充电，然后继续为下组或者其余组的电池包充电，所述电力来源为220V市电与光伏发电。

优选的，所述放电管理模块设有逆变设备，所述逆变设备以直流和交流两种形式进行放电，所述放电方式为多组串联放电。

优选的，所述电流均衡控制单元控制所输出的电流、电压，放电接口交流220V输出，直流多接口，多功率等级输出，同电压等级电池包整体放电，单组放完后停止放电。

优选的，所述输出控制单元分为交流输出与直流输出方式。

优选的，所述输出接口范围为：交流输出（AC）:

220V~240V 50hz/100V~120V 60Hz

USB: 5V 2.4A

QC3.0:5V/3A,9V/2A,12V/1.5A

直流（DC） : 12V 8A max

Type-c 1: PD100W，5V/3A,9V/3A,12V/3A,15V/3A,20V/5A

Type-c 2: PD18W,5V/3A,9V/2A,12V/1.5A。

优选的，所述电池包电压范围12V-56V，兼容各类电芯，兼容多种电池包接口。

优选的，所述电池检测模块用于检测电池组内部电池包的性能，在使用时能够及时提醒损坏电池组编号，并可以随时更换损坏电池组。

优选的，所述的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统的电源管理方法，其方法为：在对电池组进行使用充电与放电时，通过将电池包放置于锂电工具上，在电源管理系统的处理下，对电池包进行充电处理，对单组电池包以及整组整体进行充电，以任意一种充电方式进行充电时，任一单组的电池包满电后，应对该组电池包停止充电，然后继续为下组或者其余组的电池包充电，通过电流均衡控制单元使电池组中所有电池的电压、比重达到均匀一致，采用恒压限流充电方式，这种恒压限流充电方式就是均衡充电，在充电过程中充电状态清晰，每次单个电池包充电，充满后切换到下一个电池包；或者整组同时充电，单组充满后停止充电；

在进行电池包放电时，逆变设备也就是之交流变换器会利用能量守恒定律，先将直流电变为大小随时间变化的脉冲交流电，经隔直系统去掉直流分量，保留交变分量，再通过变换系统升压或降压变换，整形及稳压，就得到了所需要的交流电压，再进行放电操作，在进行放电的过程中，如插入2个以上的电池包时，先让第一个电池包进行放电，当第一个电池包电压降至保护点时，停止放电，且转而让第二个电池包进行放电，此后以此类推，进行进行电池包的放电操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中通过移动直流电源的设置，在进行充电与放电的过程中，能够进行多功率等级输出，对充电支路进行均衡控制，进行限制电流大小，避免损坏电池，提高对电池组的使用效果与使用寿命，在逆变设备的驱使下，对直流交流转换，以便于进行放电操作，提高对电池使用的综合性能，同时通过多个电池包的设置，从而使整组电池包整体充电效果提高。

2、本发明中通过电池包的电压范围，从而使电池包能够兼容各类电芯，兼容多种电池包接口，实现对移动电源组的多接口与多型号的使用效果，使其实用性更高，输出接口适用于多种电压的设备机型，能够对不同的设备进行放电使用操作，能够及时发现并更换损坏电池组，从而实现了对电池使用的多功能效果。

附图说明

图1为本发明提出的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统的系统框图；

图2为本发明提出的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统充放电流程图；

图3为本发明提出的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统流程图；

图4为本发明提出的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统局部结构示意图。

具体实施方式

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。

参照图1-4，电池组大功率负载输出的移动电源管理系统，包括移动电源系统，所述移动电源系统由多个移动直流电源以及1套电源管理系统组成，所述移动直流电源为一般锂电工具上使用的可自由拆卸的电池包，多个所述电池包呈均匀分布，电池包的表面设有充电指示灯、放电指示灯，所述电源管理系统用于充放电时的控制，所述电源管理系统包括充电管理模块、放电管理模块、电池检测模块，所述电源管理系统与所述电池包相连接，所述充电管理模块包括充电控制单元、电流均衡控制单元，所述放电管理模块包括逆变设备、输出控制单元，所述移动电源系统还包括LED显示面板，所述LED显示面板上设有信号指示灯，所述LED显示面板的一侧位于电池包的上方设置有主板区域；其方法为：在对电池组进行使用充电与放电时，通过将电池包放置于锂电工具上，在电源管理系统的处理下，对电池包进行充电处理，对单组电池包以及整组整体进行充电，以任意一种充电方式进行充电时，任一单组的电池包满电后，应对该组电池包停止充电，然后继续为下组或者其余组的电池包充电，通过电流均衡控制单元使电池组中所有电池的电压、比重达到均匀一致，采用恒压限流充电方式，这种恒压限流充电方式就是均衡充电，在充电过程中充电状态清晰，每次单个电池包充电，充满后切换到下一个电池包；或者整组同时充电，单组充满后停止充电；

在进行电池包放电时，逆变设备也就是之交流变换器会利用能量守恒定律，先将直流电变为大小随时间变化的脉冲交流电，经隔直系统去掉直流分量，保留交变分量，再通过变换系统升压或降压变换，整形及稳压，就得到了所需要的交流电压，再进行放电操作，在进行放电的过程中，如插入2个以上的电池包时，先让第一个电池包进行放电，当第一个电池包电压降至保护点时，停止放电，且转而让第二个电池包进行放电，此后以此类推，进行进行电池包的放电操作。

进一步地，所述充电管理单元包括充电方式与电力来源，所述充电方式为单组快速充电以及整组整体充电，所述单组快速充电以及整组整体进行充电时，所述电池包充电满电后，会对该组电池包停止充电，然后继续为下组或者其余组的电池包充电，所述电力来源为220V市电与光伏发电。

进一步地，所述放电管理模块设有逆变设备，所述逆变设备以直流和交流两种形式进行放电，所述放电方式为多组串联放电，具体的，通过。

进一步地，所述电流均衡控制单元控制所输出的电流、电压，放电接口交流220V输出，直流多接口，多功率等级输出，同电压等级电池包整体放电，单组放完后停止放电，具体的，通过多个电路接口，所输出的与放出的电流是相等的，使电池包5对自身的充电与放电更加的安全与稳定，实现对其的电量均衡效果。

进一步地，所述输出控制单元分为交流输出与直流输出方式。

进一步地，所述输出接口范围为：交流输出（AC）:

220V~240V 50hz/100V~120V 60Hz

USB: 5V 2.4A

QC3.0:5V/3A,9V/2A,12V/1.5A

直流（DC） : 12V 8A max

Type-c 1: PD100W，5V/3A,9V/3A,12V/3A,15V/3A,20V/5A

Type-c 2: PD18W,5V/3A,9V/2A,12V/1.5A，具体的，通过。

进一步地，所述直流输出等级主要适配东城18V侧按钮、20V上按钮的电池包，具体的，通过直流输出等级的设定，使电池包在进行充电时，对所适用的机型进行限制，使其在进行使用时能够便于分辨。

进一步地，所述电池包电压范围12V-56V，兼容各类电芯，兼容多种电池包接口，具体的，通过电池到电压的范围设置，对电池包的使用电压进行限制，以表明适用于那些设备，兼容各类电芯，兼容多种电池包接口，从而提高了电池包的使用效果。

进一步地，其方法为：在对电池组进行使用充电与放电时，通过将电池包放置于锂电工具上，在电源管理系统的处理下，对电池包进行充电处理，对单组电池包以及整组整体进行充电，以任意一种充电方式进行充电时，任一单组的电池包满电后，应对该组电池包停止充电，然后继续为下组或者其余组的电池包充电，通过电流均衡控制单元使电池组中所有电池的电压、比重达到均匀一致，采用恒压限流充电方式，这种恒压限流充电方式就是均衡充电，由于电池在使用过程中，会损失不少电量，因此均充电压恒定，而电池充电电流一般也有限制，避免损坏电池，在充电过程中充电状态清晰，每次单个电池包充电，充满后切换到下一个电池包；或者整组同时充电，单组充满后停止充电；

在进行电池包放电时，逆变设备也就是之交流变换器会利用能量守恒定律，先将直流电变为大小随时间变化的脉冲交流电，经隔直系统去掉直流分量，保留交变分量，再通过变换系统升压或降压变换，整形及稳压，就得到了所需要的交流电压，再进行放电操作，在进行放电的过程中，如插入2个以上的电池包时，先让第一个电池包进行放电，当第一个电池包电压降至保护点时，停止放电，且转而让第二个电池包进行放电，此后以此类推，进行进行电池包的放电操作。

在对电池组进行使用充电与放电时，通过将电池包放置于锂电工具上，在电源管理系统的处理下，对电池包进行充电处理，对单组电池包以及整组整体进行充电，以任意一种充电方式进行充电时，任一单组的电池包满电后，应对该组电池包停止充电，然后继续为下组或者其余组的电池包充电，通过电流均衡控制单元使电池组中所有电池的电压、比重达到均匀一致，采用恒压限流充电方式，这种恒压限流充电方式就是均衡充电，由于电池在使用过程中，会损失不少电量，因此均充电压较大，而电池充电电流一般也有限制，会限制电流大小，避免损坏电池，在充电过程中充电状态清晰，每次单个电池包充电，充满后切换到下一个电池包；或者整组同时充电，单组充满后停止充电；在进行电池包放电时，逆变设备也就是之交流变换器会利用能量守恒定律，先将直流电变为大小随时间变化的脉冲交流电，经隔直系统去掉直流分量，保留交变分量，再通过变换系统升压或降压变换，整形及稳压，就得到了所需要的交流电压，再进行放电操作，在进行放电的过程中，如插入2个以上的电池包时，先让第一个电池包进行放电，当第一个电池包电压降至保护点时，停止放电，且转而让第二个电池包进行放电，此后以此类推，进行进行电池包的放电操作，实现对电池包的使用效果。

以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims (9)

1.电池组大功率负载输出的移动电源管理系统，其特征在于，包括移动电源系统，所述移动电源系统由多个移动直流电源以及1套电源管理系统组成，所述移动直流电源为一般锂电工具上使用的可自由拆卸的电池包，多个所述电池包呈均匀分布，电池包的表面设有充电指示灯、放电指示灯，所述电源管理系统用于充放电时的控制，所述电源管理系统包括充电管理模块、放电管理模块、电池检测模块，所述电源管理系统与所述电池包相连接，所述充电管理模块包括充电控制单元、电流均衡控制单元，所述放电管理模块包括逆变设备、输出控制单元，所述移动电源系统还包括LED显示面板，所述LED显示面板上设有信号指示灯，所述LED显示面板的一侧位于电池包的上方设置有主板区域。

2.根据权利要求1所述的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统，其特征在于，所述充电管理单元包括充电方式与电力来源，所述充电方式为单组快速充电以及整组整体充电，所述单组快速充电以及整组整体进行充电时，所述电池包充电满电后，会对该组电池包停止充电，然后继续为下组或者其余组的电池包充电，所述电力来源为220V市电与光伏发电。

3.根据权利要求1所述的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统，其特征在于，所述放电管理模块设有逆变设备，所述逆变设备以直流和交流两种形式进行放电，所述放电方式为多组串联放电。

4.根据权利要求1所述的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统，其特征在于，所述电流均衡控制单元控制所输出的电流、电压，放电接口交流220V输出，直流多接口，多功率等级输出，同电压等级电池包整体放电，单组放完后停止放电。

5.根据权利要求1所述的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统，其特征在于，所述输出控制单元分为交流输出与直流输出方式。

6.根据权利要求5所述的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统，其特征在于，所述输出接口范围为：交流输出（AC）:

220V~240V 50hz/100V~120V 60Hz

USB: 5V 2.4A

QC3.0:5V/3A,9V/2A,12V/1.5A

直流（DC） : 12V 8A max

Type-c 1: PD100W，5V/3A,9V/3A,12V/3A,15V/3A,20V/5A

Type-c 2: PD18W,5V/3A,9V/2A,12V/1.5A。

7.根据权利要求4所述的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统，其特征在于，所述电池包电压范围12V-56V，兼容各类电芯，兼容多种电池包接口。

8.根据权利要求4所述的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统，其特征在于，所述电池检测模块用于检测电池组内部电池包的性能，在使用时能够及时提醒损坏电池组编号，并可以随时更换损坏电池组。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的电池组大功率负载输出的移动电源管理系统的电源管理方法，其特征在于，其方法为：在对电池组进行使用充电与放电时，通过将电池包放置于锂电工具上，在电源管理系统的处理下，对电池包进行充电处理，对单组电池包以及整组整体进行充电，以任意一种充电方式进行充电时，任一单组的电池包满电后，应对该组电池包停止充电，然后继续为下组或者其余组的电池包充电，通过电流均衡控制单元使电池组中所有电池的电压、比重达到均匀一致，采用恒压限流充电方式，这种恒压限流充电方式就是均衡充电，由于电池在使用过程中，会损失不少电量，因此均充电压较大，而电池充电电流一般也有限制，会进行限制电流大小，避免损坏电池，在充电过程中充电状态清晰，每次单个电池包充电，充满后切换到下一个电池包；或者整组同时充电，单组充满后停止充电；

在进行电池包放电时，逆变设备也就是之交流变换器会利用能量守恒定律，先将直流电变为大小随时间变化的脉冲交流电，经隔直系统去掉直流分量，保留交变分量，再通过变换系统升压或降压变换，整形及稳压，就得到了所需要的交流电压，再进行放电操作，在进行放电的过程中，如插入2个以上的电池包时，先让第一个电池包进行放电，当第一个电池包电压降至保护点时，停止放电，且转而让第二个电池包进行放电，此后以此类推，进行进行电池包的放电操作。

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