一种家庭用安全防护智能锂电池系统技术方案

本发明专利技术涉及了一种家庭用安全防护智能锂电池系统，其组成包括以下部分：控制模块，用于确定充放电设备，基于目标安全充电规则自动或手动控制锂电池进行充放电模式转换；检测模块，用于通过预设传感器检测锂电池的电池参数和电路状态参数；保护模块，用于根据锂电池的电路状态参数进行电池异常状态判断，根据判断结果选择性地进行电路保护；提醒模块，用于根据锂电池的电池参数确定锂电池的电池健康状态，当电池健康状态为非健康状态时发出第一提醒、根据判断结果发出第二提醒。当家用锂电池系统发生异常时可以快速做出响应并做出提醒，提升了家用锂电池系统的安全系数，提高了锂电池的利用效率，延长了电池的使用寿命，提高了发明专利技术的实用性。发明专利技术的实用性。发明专利技术的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种家庭用安全防护智能锂电池系统


[0001]本专利技术涉及智能电池系统
，尤其涉及一种家庭用安全防护智能锂电池系统。

技术介绍

[0002]目前，随着智能技术进入越来越多领域，各种智能终端设备对电源提出了很高的要求，锂电池也凭借其能量密度高，使用寿命长，自重轻，较传统电池耐高低温的优点，应用范围日益扩大，从移动设备到电动汽车等均主要使用锂电池进行供能，应用场景也逐渐扩展至生活的各个领域。然而锂离子电池能量密度的提高，使得电池在过充过放、遭受碰撞挤压、温度过高或过低等情况下极易发生起火爆炸等事故。现有的智能锂电池设备主要集中于电动汽车和智能设备供能领域，其他领域开发较少或尚未开发，且锂电池的安全防护性能较差，存在无法实时检测锂电池健康状态，过充过放导致电池寿命缩短，发生意外难以实时进行提醒等问题。

技术实现思路

[0003]针对上述所显示出来的问题，本方法提供一种家庭用安全防护智能锂电池系统，用以解决锂电池的安全防护性能较差，无法实时检测锂电池健康状态，过充过放导致电池寿命缩短，发生意外难以实时进行提醒的问题。
[0004]一种家庭用安全防护智能锂电池系统，该系统包括：
[0005]控制模块，用于基于目标安全充电规则自动或手动控制锂电池进行充放电模式转换；
[0006]检测模块，用于通过预设传感器检测锂电池的电池参数和电路状态参数；
[0007]保护模块，用于根据锂电池的电路状态参数进行电池异常状态判断，根据判断结果选择性地进行电路保护；
[0008]提醒模块，用于根据锂电池的电池参数和电路状态参数确定锂电池的电池健康状态，当电池健康状态为非健康状态时发出第一提醒、根据判断结果发出第二提醒。
[0009]优选的，所述控制模块，包括：
[0010]生成子模块，用于获取锂电池分别在充电前和充电后的电池状态信息并获取预设充电模式的充电参数，根据充电参数和充电前和充电后的电池状态信息生成目标安全充电规则；
[0011]第一确定子模块，用于检测锂电池的当前载荷电量，根据当前载荷电量确定其是否满足充电条件或放电条件；
[0012]第二确定子模块，用于若当前载荷电量满足充电条件或放电条件，生成充电提醒或放电提醒，在预设时间段内若接收到用户的操作反馈则确定锂电池的当前充电模式为手动充放电模式，若没有接收到用户的操作反馈则确定锂电池的当前充电模式为自动充放电模式；
[0013]控制子模块，用于基于目标安全充电规则根据锂电池的当前充电模式自动或手动控制锂电池进行充放电模式转换。
[0014]优选的，所述生成子模块，包括：
[0015]分析单元，用于对锂电池分别在充电前和充电后的电池状态信息与预设充电模式的充电参数进行相关性分析；
[0016]确定单元，用于根据分析结果确定锂电池的载荷电量和充电时长以及充电功率之间的线性关系；
[0017]配置单元，用于根据所述线性关系分别配置载荷电量固定时的第一安全充电规则、充电时长固定时的第二安全充电规则和充电功率固定时的第三充电规则。
[0018]优选的，所述第一确定子模块，包括：
[0019]获取单元，用于分别获取充电条件或放电条件各自对应的载荷电量参考值区间；
[0020]第一确定单元，用于确定当前载荷电量的区间匹配情况，若当前载荷电量在充电条件的第一载荷电量参考值区间内，确定锂电池满足充电条件；
[0021]检测单元，用于若当前载荷电量在放电条件的第二载荷电量参考值区间内，分别检测锂电池充电端口工作和放电端口的各自的工作状态；
[0022]第二确定单元，用于若锂电池的充电端口为启动状态，则确定当前载荷电量为充电过程中的对比载荷电量，确定锂电池不满足放电条件，若锂电池的放电端口为启动状态，则确定当前载荷电量为放电过程中的对比载荷电量，确定锂电池满足放电条件。
[0023]优选的，所述检测模块，包括：
[0024]采集子模块，用于分别使用霍尔电流传感器及电压传感器采集锂电池的电压电流数据，使用薄膜温度传感器检测锂电池的温度数据，使用超声波传感器检测锂电池的电池结构状态；
[0025]处理子模块，用于通过智能芯片基于各项检测数据的数据特性对所有检测数据进行分类整合处理；
[0026]第一判断子模块，用于基于预设的判定条件对分类结果进行判断；
[0027]调整子模块，用于根据判断结果对每个类别中的分类检测数据进行调整，获取调整后的电池参数和电路状态参数。
[0028]优选的，所述处理子模块，包括：
[0029]第三确定单元，用于通过智能芯片确定各项检测数据的采集条件，所述采集条件包括：静态采集条件和动态采集条件；
[0030]第四确定单元，用于根据每项检测数据的采集条件确定该项检测数据的数据特性；
[0031]分类单元，用于根据每项数据的数据特性将同特性的目标检测数据进行分类和整合。
[0032]优选的，所述保护模块，包括：
[0033]过电流/电压保护子模块，用于在电路状态参数中的电流参数和电压参数未超过第一设定阈值时，将锂电池调节至正常充放电模式，在电路状态参数中的电流参数和电压参数超过第一设定阈值时，将锂电池调节至小电流充放电模式，在电流参数和电压参数超过第二设定阈值时，关闭锂电池的工作状态；
[0034]热电保护子模块，用于在电路状态参数中锂电池工作温度未高于第三设定阈值时，将锂电池调节至正常充放电模式，在电路状态参数中锂电池工作温度高于第三设定阈值时，调节至小电流充放电模式，在电路状态参数中锂电池工作温度高于第四设定阈值时，关闭锂电池的工作状态。
[0035]优选的，所述提醒模块，包括：
[0036]第一计算子模块，用于根据电路状态参数中的电压参数和电流参数计算出锂电池的内阻参数；
[0037]第二计算子模块，用于根据内阻参数计算出锂电池的当前最大载荷容量值；
[0038]第三计算子模块，用于根据锂电池的当前最大载荷容量值和锂电池的初始最大载荷容量值计算出锂电池的电量上限百分比；
[0039]第三确定子模块，用于根据电池参数中的电池结构状态确定锂电池的外观健康状态，根据锂电池的电量上限百分比确定锂电池的电容量健康状态；
[0040]第二判断子模块，用于根据锂电池的外观健康状态和电容量健康状态判断出锂电池是否为非健康状态；
[0041]第一提醒子模块，用于当判定锂电池为非健康状态时发出第一提醒；
[0042]第二提醒子模块，用于当判断结果为锂电池存在电池异常状态时发出第二提醒。
[0043]优选的，所述第二计算子模块包括：
[0044]计算单元，用于根据内阻参数获取锂电池当前内阻，计算出锂电池的当前最大载荷容量值，锂电池当前最大载荷容量值C
n
可以通过如下公式确定：
[0045][0046]式中C0为锂电池的初始最大载荷容量值，R1为电池容量降到80％时的内阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种家庭用安全防护智能锂电池系统，其特征在于，该系统包括：控制模块、检测模块、保护模块和提醒模块；控制模块，用于基于目标安全充电规则自动或手动控制锂电池进行充放电模式转换；检测模块，用于通过预设传感器检测锂电池的电池参数和电路状态参数；保护模块，用于根据锂电池的电路状态参数进行电池异常状态判断，根据判断结果选择性地进行电路保护；提醒模块，用于根据锂电池的电池参数和电路状态参数确定锂电池的电池健康状态，当电池健康状态为非健康状态时发出第一提醒、根据判断结果发出第二提醒。2.根据权利要求1所述家庭用安全防护智能锂电池系统，其特征在于，所述控制模块，包括：生成子模块，用于获取锂电池分别在充电前和充电后的电池状态信息并获取预设充电模式的充电参数，根据充电参数和充电前和充电后的电池状态信息生成目标安全充电规则；第一确定子模块，用于检测锂电池的当前载荷电量，根据当前载荷电量确定其是否满足充电条件或放电条件；第二确定子模块，用于若当前载荷电量满足充电条件或放电条件，生成充电提醒或放电提醒，在预设时间段内若接收到用户的操作反馈则确定锂电池的当前充电模式为手动充放电模式，若没有接收到用户的操作反馈则确定锂电池的当前充电模式为自动充放电模式；控制子模块，用于基于目标安全充电规则根据锂电池的当前充电模式自动或手动控制锂电池进行充放电模式转换。3.根据权利要求2所述家庭用安全防护智能锂电池系统，其特征在于，所述生成子模块，包括：分析单元，用于对锂电池分别在充电前和充电后的电池状态信息与预设充电模式的充电参数进行相关性分析；确定单元，用于根据分析结果确定锂电池的载荷电量和充电时长以及充电功率之间的线性关系；配置单元，用于根据所述线性关系分别配置载荷电量固定时的第一安全充电规则、充电时长固定时的第二安全充电规则和充电功率固定时的第三充电规则。4.根据权利要求2所述家庭用安全防护智能锂电池系统，其特征在于，所述第一确定子模块，包括：获取单元，用于分别获取充电条件或放电条件各自对应的载荷电量参考值区间；第一确定单元，用于确定当前载荷电量的区间匹配情况，若当前载荷电量在充电条件的第一载荷电量参考值区间内，确定锂电池满足充电条件；检测单元，用于若当前载荷电量在放电条件的第二载荷电量参考值区间内，分别检测锂电池充电端口工作和放电端口的各自的工作状态；第二确定单元，用于若锂电池的充电端口为启动状态，则确定当前载荷电量为充电过程中的对比载荷电量，确定锂电池不满足放电条件，若锂电池的放电端口为启动状态，则确定当前载荷电量为放电过程中的对比载荷电量，确定锂电池满足放电条件。
5.根据权利要求1所述家庭用安全防护智能锂电池系统，其特征在于，所述检测模块，包括：采集子模块，用于分别使用霍尔电流传感器及电压传感器采集锂电池的电压电流数据，使用薄膜温度传感器检测锂电池的温度数据，使用超声波传感器检测锂电池的电池结构状态；处理子模块，用于通过智能芯片基于各项检测数据的数据特性对所有检测数据进行分类整合处理；第一判断子模块，用于基于预设的判定条件对分类结果进行判断；调整子模块，用于根据判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷航，汤敏聪，吴宁丰，
申请(专利权)人：广东天枢新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：