[发明专利]一种锂电池充放电管理系统

说明书

本发明公开一种锂电池充放电管理系统，用于解决锂电池使用久之后导致预估使用时间不准确，影响人员的使用以及拿错充电器导致锂电池损坏的问题，包括信号采集模块、锂电池、微控制器、计算模块、显示模块、蓝牙模块、第一开关、充电电源、充电器、第二开关、用电设备和蓄电池；所述信号采集模块包括电压检测模块、电量检测模块、温度检测模块和电流检测模块；所述电压检测模块用于采集锂电池两端的电压；当电量检测模块检测的电量到达设定值时，微控制器通过蓝牙模块向单片机传输关闭指令，单片机控制第一开关和第二开关关闭，从而使充电器和锂电池断路，避免出现过充和过放现象，影响锂电池的使用寿命。

技术领域

本发明涉及锂电池应用领域，尤其涉及一种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。

在现有技术中，关于锂电池充放电管理系统仍存在以下几方面的缺点：随着锂电池容量不可避免的发生永久性容量损失，导致预估使用时间不准确，影响人员的使用；拿错充电器导致锂电池损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池充放电管理系统。

本发明所要解决的技术问题为：

(1)如何随着锂电池容量不可避免的发生永久性容量损失，准确计算锂电池的电池容量以及预估使用时间；

(2)如何智能对锂电池和充电器进行智能断电，避免出现过充或过放现象；

(3)如何识别锂电池对应的充电器，避免拿错充电器导致锂电池损坏。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种锂电池充放电管理系统，包括信号采集模块、锂电池、微控制器、计算模块、显示模块、蓝牙模块、第一开关、充电电源、充电器、第二开关、用电设备和蓄电池；

所述信号采集模块包括电压检测模块、电量检测模块、温度检测模块和电流检测模块；所述电压检测模块用于采集锂电池两端的电压；所述电量检测模块用于检测锂电池的剩余电量；所述温度检测模块用于采集锂电池的工作温度；所述电流检测模块用于检测锂电池放电时的输出电流；所述信号采集模块将采集的电压和温度信号发送至微控制器上，微控制器接收信号采集模块的信号并将信号发送至计算模块；计算模块将信息处理后发送至显示模块；

所述计算模块包括循环统计模块、实际容量计算模块和预估使用模块；循环统计模块用于采集锂电池充放电的完整循环过程的次数，具体表现为锂电池从满电状态到没电状态再通过充电到满电状态的循环过程，具体处理步骤如下：

步骤一：锂电池每次充电时的剩余电量记为Qn，n＝1……n,设定锂电池的理论容量记为QZ；

步骤二：利用公式获取得到锂电池的充放电循环次数值P；

所述实际容量计算模块用于计算锂电池的实际容量，具体计算过程如下：

S1：锂电池的理论容量为QZ，锂电池的充放电循环次数值P；

S2：利用公式QS＝QZ(2-p^0.04)获取得到锂电池的实际容量QS；