[发明专利]一种锂离子电池组管理系统及方法

说明书

技术领域

本申请涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种锂离子电池组管理系统及方法。

背景技术

随着传统能源的日益枯竭，环境污染的日益严重，国家提出了节能减排、发展低碳经济的政策，锂离子电池由于其在应用过程中具有能量密度高、安全性好、寿命长、无记忆效应、环保等特性而的到了广泛的应用。在锂离子电池的使用过程中，为了获得大功率、大容量，需要将锂离子电池以串并联方式组成锂离子电池组。

由于锂离子电池制造水平的限制，单体锂离子电池之间的性能还不能达到完全的一致，而锂离子电池组的性能由单体锂离子电池的性能决定，使得锂离子电池组在使用过程中，只要某个单体锂离子电池的电量不足，就要对锂离子电池组充电，这样容易导致锂离子电池组中其它单体锂离子电池处于过充电状态，造成锂离子电池组的损坏，锂离子电池的使用效率低，使用寿命缩短。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种锂离子电池组管理系统及方法，通过实时监控锂离子电池的工作状态，并对各个单体锂离子电池的电量进行均衡，使所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电量达到平衡状态，避免了锂离子电池处于过充电、过放电状态的问题。

技术方案如下：

一种锂离子电池组管理系统，包括：

采集模块、微控制器和均衡管理模块；

其中：

所述采集模块用于采集所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压、电流和温度数据；

所述微控制器用于根据所述采集模块采集到的电压和电流数据计算所述各个单体锂离子电池的充放电次数，并根据所述电压、电流和温度数据及所述充放电次数估算所述各个单体锂离子电池的SOC；

所述均衡管理模块用于对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压及SOC值进行比较，当比较得出所述锂离子电池组中存在电压或SOC值不相等的单体锂离子电池时，对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电量进行均衡。

上述系统，优选的，所述采集模块包括；

电压采集芯片，用于采集所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压数据；

电流传感器，用于采集所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电流数据；

温度传感器，用于采集所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的温度数据。

上述系统，优选的，所述微控制器包括：

预设模块，用于依据所述锂离子电池的充放电特性，预设所述锂离子电池的SOC与所述锂离子电池的充放电次数、温度、电压和电流的映射关系；

计算模块，用于依据所述采集的电压和电流值计算所述锂离子电池的充放电次数；

估算模块，用于通过所述映射关系估算所述锂离子电池在当前运行温度、电压、电流值及充放电次数的状态下所对应的SOC值；

上述系统，优选的，所述计算模块包括：

记录单元，用于记录所述锂离子电池的充放电循环周期；

计数单元，用于对所述锂离子电池的充放电循环周期进行计数，将计数总和作为锂离子电池的充放电次数。

上述系统，优选的，所述均衡管理模块包括：

比较单元，用于对所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压和SOC值进行比较；

控制单元，用于在所述比较单元比较得出所述锂离子电池组中存在单体锂离子电池的电压或SOC值不相等时，控制电压或SOC值高的锂离子电池中的电量转移到电压或SOC值低的锂离子电池中。

上述系统，优选的，所述微控制器还包括：

充放电控制单元，用于在所述单体锂离子电池的电压不在锂离子电池允许的工作电压范围内时，切断所述单体锂离子电池所在的充电放电回路；

热管理单元，用于在所述单体锂离子电池的温度高压锂离子电池工作允许的上限温度或低于锂离子电池工作允许的下限温度时，发出警报；

故障定位单元，用于在所述锂离子电池组中存在故障锂离子电池时发出警报，并根据所述出现故障的锂离子电池的唯一标识对所述故障锂离子电池进行定位。

上述系统，优选的，还包括：

上位机，用于显示所述各个单体锂锂离子电池的电压、电流、温度和SOC值，并显示所述报警单元的定位结果。

一种锂离子电池组管理方法，包括：

采集所述锂离子电池组中各个单体锂离子电池的电压、电流和温度数据；

根据所述采集到的电压和电流数据计算所述各个单体锂离子电池的充放电次数，并根据所述电压、电流和温度数据及所述充放电次数估算所述各个单体锂离子电池的SOC；