[发明专利]一种电池有效性分析模型

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池管理系统，特别是涉及一种电池有效性分析模型。 

背景技术

锂离子电池在新能源产品中的应用越来越多，其管理系统作为控制核心，是锂离子电池应用系统中相当重要的一个环节。现今的锂离子电池存在个体差异大、充放电寿命低的自身缺陷，从而当一组电池串联或并联应用时会由于单个电池的充放电差异性导致整组电池寿命都降低甚至损坏，为了更好的合理利用锂离子电池，就要对其应用过程实时监测，进而对其进行充放电性能有效性分析，将个体锂离子电池额定电压值过大或过低、内阻过大导致自身损耗过高的锂离子电池进行筛选更换。从而通过锂离子电池有效性分析模型实现对锂离子电池应用过程中的性能监测。 

有鉴于上述现有的触控系统电源管理装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种电池有效性分析模型使其更具有实用性。 

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的离子电池存在个体差异大、充放电寿命低的自身缺陷存在的缺陷，而提供一种新型结构的电池有效性分析模型，所要解决的技术问题是使其通过对锂离子电池应用过程的电压监测控制、电流监测控制保证其在使用过程中不会损坏，使锂离子电池应用更合理，使用寿命得以延长。 

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种电池有效分析模型，其包括：电压监测控制单元、电流监测控制单元两部分；单片机通过通用IO口对电压监测控制与电流监测控制进行采集控制，采集后锂离子电池的电压、电流信号经过A/D转换后接入单片机AD口上进行采集。 

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的电池有效分析模型，其中所述电压监测控制单元主要由光电MOSFET管Q、采集电阻R组成；U1、U2为锂离子电池电压测量结点，分别连接在锂离子电池的正负极；CPU_K1、CPU_K2、CPU_KAH、CPU_KBL连接单片机通用IO口作为控制，当我们需要监测U1、U2之间电压时，单片机控制CPU_K1、CPU_K2输出髙电平控制光电MOSFET管Q1、Q2导通，使U1连接A结点，U2连接B结点。 

前述电池有效分析模型，其中所述U1连接锂离子电池的正极，U2连接锂离子电池负极，所以U1的对地电压要大于U2对地电压，A结点的采集电压值减去B结点的电压采集值即为U1、U2之间的相对电压，将A结点接入单片机默认设置为高位的AD电压采集口CPU_ADH上，反之将B结点接入单片机默认设置为低位的AD电压采集口CPU_ADL上。 

前述电池有效分析模型，其中所述电流监测控制单元主要是分流器T1、运算放大器N1组成；其中符号代表锂离子电池所供应的设备系统，通过它将锂离子电池构成电流回路，分流器T1串联在电流回路中，输出电压为V1，V1经过运算放大器N1将电压放大至单片机AD口安全采集值范围内后接入单片机AD口进行电压采集。 

前述电池有效分析模型，其中所述运算放大器电压放大倍数计算方法为V1out=（1+Rf/Ri）*V1。 

前述电池有效分析模型，其中所述锂离子电池为多个锂离子电池串联组成锂离子电池组。 

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明通过对锂离子电池使用过程的电压、电流监测控制及对其有效性分析，及时筛选出其中个性差异较大的锂离子电池进行更换，大幅度的提高了整组电池应用效率，解决了锂离子电池使用过程中的因锂离子电池个体差异导致整组电池使用寿命降低设置损坏的结果。从而延长了锂离子电池的使用寿命，具有设计合理、成本低的特点。 

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。 

附图说明

图1是本发明的电压监测控制单元工作原理示意图； 

图2是本发明的电流监测控制单元工作原理示意图； 

图3是多个锂离子电池组的有效性分析模型工作原理示意图； 

图4是锂离子电池有效性分析模型的系统框图； 

图中：Q1、Q2、Qn、Qah、Qal、Qbh、Qbl：光电MOSFET管 

Rx：普通限流电阻或下拉电阻； 

R1、R2、Rn、Rah、Ral、Rbh、Rbl：采集电阻