[发明专利]一种锂电池充电管理系统及其方法

权利要求书

1.一种锂电池充电管理系统，其特征在于，包括：电池充电器、上位机、电池主控制模块及至少一个电池包模块；

所述电池主控制模块包括控制单元、电流检知器及继电器，所述电池包模块包括信号采集单元及至少一个电池芯，所述电池芯的正极为所述电池包模块的正极输出端，负极为所述电池包模块的负极输出端，

所述控制单元分别与所述上位机及所述电池充电器的信号端通讯连接，所述控制单元还分别与所述电流检知器的控制端及所述继电器的控制端连接，

所述电流检知器的输入端与所述电池包模块的正极输出端连接，所述电流检知器的输出端及所述电池包模块的负极输出端分别与所述继电器的开关触点的一端连接，所述继电器的开关触点的另一端与所述电池充电器连接；

所述信号采集单元包括检测电路及平衡电路，所述检测电路及所述平衡电路的输入端分别与所述电池芯的一个电源输出端连接，所述检测电路及所述平衡电路的输出端与所述控制单元通讯连接。

2.根据权利要求1所述的锂电池充电管理系统，其特征在于：所述电池芯的数量为多个，各所述电池芯的电源输出端相串联，串联后的正极作为所述电池包模块的正极输出端，与所述电流检知器的输入端连接，串联后的负极作为所述电池包模块的负极输出端，与所述继电器的开关触点连接。

3.根据权利要求1或2所述的锂电池充电管理系统，其特征在于：所述电池包模块的数量为多个，各所述电池包模块的电源输出端相串联，串联后的正极作为多个所述电池包模块的正极输出端，与所述电流检知器的输入端连接，串联后的负极作为多个所述电池包模块的负极输出端，与所述继电器的开关触点连接，各所述信号采集单元的信号输出端分别与所述控制单元通讯连接。

4.根据权利要求1所述的锂电池充电管理系统，其特征在于：所述平衡电路包括大功率电阻。

5.一种锂电池充电管理方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-4中任一项所述的锂电池充电管理系统，所述方法包括以下步骤：

步骤一、上位机接收到电池充电器与电池主控制模块已连接的信号，发送第一充电指令到控制单元，控制单元根据充电指令发送控制信号到继电器的控制端，闭合继电器，接通充电回路与电池充电器，同时发送第二充电指令到电池充电器，开始充电；控制单元还发送控制信号到电流检知器的控制端，启动电流检知器，控制单元通过电流检知器实时获取电池芯的电流值，并根据该电流值计算电池芯的荷电状态SOC值，根据SOC值来调整电池充电器的输出电流值；

步骤二、信号采集单元通过检测电路实时获取电池芯的电压值，并将所述电压值与预设的多个电压值进行比较；

步骤三、当电池芯的电压值达到第一预设电压值时，信号采集单元发送第一警报信号到控制单元，控制单元根据第一警报信号发送控制信号到继电器的控制端，断开继电器，将充电回路与电池充电器断开，同时发送开启指令到信号采集单元的平衡电路，启动平衡电路对电池芯进行放电；

步骤四、当电池芯的电压值从第一预设电压值下降到第二预设电压值时，信号采集单元发送第二警报信号到控制单元，控制单元根据第二警报信号发送控制信号到继电器的控制端，闭合继电器，接通充电回路与电池充电器，同时发送限制低电流输出命令到电池充电器，此时电池充电器调整输出电流，执行低电流涓流充电动作；

步骤五、当电池芯的电压值从第二预设电压值下降到第三预设电压值时，信号采集单元发送第三警报信号到控制单元，控制单元根据第三警报信号发送关闭指令到信号采集单元的平衡电路，关闭平衡电路；

步骤六、当电池芯的电压值从第三预设电压值上升到第四预设电压值时，信号采集单元发送第四警报信号到控制单元，控制单元根据第四警报信号发送开启指令到信号采集单元的平衡电路，启动平衡电路对电池芯进行放电；

步骤七、当电池芯的电压值再次从第四预设电压值下降到第五预设电压值时，重复步骤五，直到电池芯的电压值稳定在第六预设电压值的范围内，信号采集单元发送第五警报信号到控制单元，控制单元根据第五警报信号发送控制信号到继电器的控制端，断开继电器，将充电回路与电池充电器断开，同时发送停止充电指令到电池充电器。