[发明专利]一种锂电池系统教学装置及锂电池系统教学演示方法

权利要求书

1.一种锂电池系统教学装置，用于介绍锂电池系统时的教学演示，其特征在于，所述锂电池系统教学装置包括锂电池系统和显示板，所述显示板连接在锂电池系统上；所述显示板上包括人机交互显示屏，锂电池示意图，控制开关；所述锂电池系统包括锂电池组，电池管理系统，充电机，负载和温度控制系统；其中，电池管理系统分别与充电机、显示屏和温度控制系统之间通信交互。

2.根据权利要求1所述的锂电池系统教学装置,其特征在于，电池管理系统用于采集电池单体电压、温度、电流等参数，监测荷电状态，对电池的过充、过放、过温等故障控制。

3.根据权利要求1所述的锂电池系统教学装置,其特征在于，电池管理系统还用于实现不同倍率、不同温度下的电压曲线描绘，电池容量标定，电池内阻测量以及对不同电池正极材料的电压、电流、温度的特性比较。

4.根据权利要求1所述的锂电池系统教学装置,其特征在于，温度控制系统由PTC加热带和风扇组成；温控系统制热时，PTC加热带与风扇同时开启；温控系统制冷时仅风扇开启。

5.根据权利要求1所述的锂电池系统教学装置,其特征在于，显示屏用于接收电池管理系统信息，以及设定电池管理系统状态保护参数、温控参数、电池测量流程等。

6.根据权利要求1所述的锂电池系统教学装置,其特征在于，控制开关包括强行切断开关和电池充放电开关。

7.根据权利要求1所述的锂电池系统教学装置,其特征在于，电池示意图包括电池原理图和锂电池成组方式示意图。

8.根据权利要求1所述的锂电池系统教学装置,其特征在于，显示板上还包括电池测量点；所述电池测量点将锂电池及电池管理系统中需要测量的参数通过导线引到显示板上；所述电池测量点连接万用表或者示波器。

9.根据权利要求1-8之一所述的锂电池系统教学装置,其特征在于，锂电池组包括磷酸铁锂电池与锰酸锂电池；磷酸铁锂与锰酸锂均为12串，串联后组成24串锂电池组。

10.一种锂电池系统教学演示方法，包括锂电池系统教学装置，该装置包括具有锂电池组，电池管理系统，充电机，负载和温度控制系统的锂电池系统和连接在锂电池系统上的显示板，显示板上包括人机交互显示屏，锂电池示意图和控制开关，其中，电池管理系统分别与充电机、显示屏和温度控制系统之间通信交互；其步骤如下：

a启动锂电池系统教学装置，对锂电池充电，锂电池充满电后，静置30分钟；

b在充电及静置的过程中，打开显示板上的电池示意图，查阅并演示电池原理图和锂电池成组方式示意图；

c通过显示屏设定锂电池工作温度、放电截止电压、放电电流等参数后，电池管理系统通过多个温度传感器测量锂电池组温度；若温度不符合设定要求，则控制PTC加热带及风扇进行加热或降温，使温度达到设定值；

d温度达到设定值后，电池管理系统闭合放电开关，锂电池放电；锂电池放电过程中，电池管理系统实时监控锂电池单体电压、温度、电流、荷电状态等信息，并将它们显示在显示屏上；

e当锂电池达到设定的放电截止电压时，电池管理系统切断放电开关，停止放电；在此过程中，电池管理系统同时将数据保存在内部SD卡中；

f设定不同温度，重复a、b、c、d步骤；

g设定不同温度，通过混合动力脉冲特性实验(HPPC)来测试不同温度下的锂电池的内阻特性；

h通过显示屏设定放电过程停止，并要求显示放电电压曲线，，锂电池的内阻特性曲线；

i电池管理系统对保存在SD卡中的数据进行处理，并描绘出不同温度下的单体电压曲线，并比较其电压和容量差异；以及描绘不同温度下的锂电池的内阻特性曲线；

j也可通过连接在显示板上的电池测量点手动测量电池数据，描绘不同温度下不同锂电池的电压曲线、容量曲线、内阻特性曲线等。