[发明专利]一种环艺割草机电池组管理系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种环艺割草机电池组管理系统及控制方法，电池组管理系统包括检测模块、系统控制器、电机驱动模块、故障开关组、系统电源以及人机界面，系统控制器将检测模块所得电池单体电压、电池组电压和电流，结合故障控制器反馈的故障信息，根据电池状态信息、电池单体电压等，判断并产生故障信息，以导通故障开关组中对应开关、控制电机驱动模块中两个电机驱动器及反馈给电池状态预估器，同时本发明还提供了一种环艺割草机电池组管理系统的控制方法，可实现对一个或多个电池单体同时进行故障判别，并主动切除相应故障电池单体，保证电池组持续供电，无需频繁更换故障电池单体。

技术领域

本发明涉及电池组管理技术领域，具体为一种环艺割草机电池组管理系统及控制方法。

背景技术

随着人们经济水平与对生态环境要求的快速提高，城市环艺绿化在城市建设越来越受到重视，绿草在城市中随处可见，环艺割草机也被广泛应用于草坪清理。目前环艺割草机主要分电动割草机与油动割草机，然而油动割草机因其一方面耗油、对环境污染大，另一方面因其噪声大、严重影响公众生活质量，因而越来越难以适合在城市、尤其是公共绿地和家庭绿地中使用。电动割草机因其噪声小、污染少、使用方便等优点，越来越成为环艺割草机发展的主力军。

对于环艺电动割草机而言，其主要动力来自电池组，电池组的寿命与安全可靠运行直接决定着割草机的经济性与实用性。然而，一方面因受电池材料加工工艺、制造水平、电池使用环境与方式的影响，电池组中串联的各个电池单体的电量、老化程度等存在固有的不一致，即使在同一放电电流下对外供电，有些电池单体提前放电结束或老化，导致电池组中电池单体过放或损坏，即为故障电池，甚至电池组停止对外供电，进而导致割草机自身行走电机和割草电机的突然停机而受到损坏。另一方面，电池单体不一致是不可避免的，即一定存在电池组中某一个电池单体提前放电结束或老化的现象，若其中一个电池单体提前放电结束或老化，成为故障电池，就需要人工来更换一个电池组，然而，频繁的人工更换故障电池，将增加了电池更换时间和人力成本，这不仅增加了割草机的使用成本，又大大降低了割草机的工作效率。实际上，电池组中某一个电池单体提前放电结束或老化、损坏，或多个电池单体连续放电结束或老化、损坏，并不一定会影响整个电池组对外供电，可通过合理的故障电池切除方法来实现。同时，当一个故障电池单体或多个故障电池单体被切除后，电池组的额定电量、内阻必然都将变化，从而影响了电池组荷电状态和健康状态的准确预估，进一步影响了故障电池的判定与切除。因此，需要提供一种环艺割草机电池组管理系统及控制方法，能实时检测电池组电池参数、准确预估电池状态信息、及时判断电池故障且主动切除故障电池、启停行走电机和割草电机。

发明内容

本发明提供一种能够实时自主切除故障电池、准确预估电池状态信息的环艺割草机电池组管理系统，同时还提供了一种环艺割草机电池组管理系统控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环艺割草机电池组管理系统，割草机电池组由n个电池单体经串联而成，其中n为大于1的自然数，所述割草机电池组管理系统包括检测模块、系统控制器、电机驱动模块、系统电源、故障开关组以及人机界面；

检测模块，利用电压传感器和电流传感器检测得到割草机电池组的电池参数，电池参数包括n个电池单体电压U_i、一个电池组电压U_b、一个电池组电流I_b，其中i为大于等于1、小于等于n的自然数；

系统控制器，包括故障控制器、电池状态预估器及子控制器，所述电池状态预估器根据所述检测模块得到的电池参数，结合故障控制器反馈的故障信息，利用预估算法产生电池状态信息，并将电池状态信息上传给故障控制器及子控制器，所述故障控制器根据检测模块所得的电池组电池参数、电池状态预估器所得的电池状态信息，产生一个故障信息，以控制故障开关组中相应故障开关，实现自主切除故障电池单体，避免电池过放或损坏，并将故障信息分别反馈给电池状态预估器、子控制器与电机驱动模块，所述子控制器，读取检测模块测得的显示数据，并将所述显示数据上传给人机界面，同时控制电机驱动模块中各电机驱动器的启停；