本发明专利技术的一种电池组充放电自动管理装置，电池组由若干单体电池串联而成，所述电池组中备份有至少一个单体电池，包括备份的单体电池在内的每个单体电池均单独连接有一个分控制器，所有的分控制器信号连接；包括以下步骤：a.计算出单体电池的充放电容量；b.按照放电容量从大到小的顺序依次串联足够个数的单体电池组成放电的电池组，剩余的单体电池作为备用；c.将备用的单体电池替换已完全放电的单体电池进行放电。本发明专利技术的有益效果是：可以提高整个系统的可靠性，节省了资源，减小了环境污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于蓄电池应用与控制
，特别涉及一种。
技术介绍
目前电动汽车，太阳能光伏逆变系统等都在大量使用由各种蓄电池组成的串联电池组。国内外大量的技术文献表明，蓄电池组应用中往往存在使用寿命短、放电容量不足、可靠性低的问题。影响电池组使用寿命的最大原因是过充电与过放电；造成电池组放电容量不足的原因是电池组中的个别质量差的电池， 可靠性低是因为电池大电流放电过程中，个别电池断格开路，造成放电失败，甚至会引发电池爆炸。 现有技术中，一般采用对整个电池组采用恒压充电，依据串联蓄电池组在25 ° C时的浮充电压确定充电器的输出电压值。这在新电池阶段没有什么大问题，但是在经过半年或更短的时间后，特别是其中有ー个以上电池的单格出现短路以后，更加剧了对其它正常电池的过充电，使的电池失水，容量下降，内阻増大，正极板腐蚀。因此理论寿命15-20年的免维护电池，在串联使用时，整个电池组只有2-3年的寿命。而且由于传统的新旧电池不能混用的规定，造成了大量的并没有完全报废的电池变为垃圾。不但浪费了资源，还对环境污染带来了巨大的压力。除了不能物尽其用的问题外，还有ー个更大问题是可靠性，UPS电源的应用中，可靠性尤为重要，由于电池放电时突发故障，导致的机房爆炸、数据丢失等事故常常见于报端。关于蓄电池组的充放电管理技术，有申请号201110328521.6，专利名“单体升压蓄电池组工作方法及単体蓄电池升压成组控制器”的专利，该专利采用的技术方案是单节电池独立充电，独立逆变升压，将多只单节电池的电压先分别逆变升压到较高电压值，再分别限流调压，将电能充入同一个超级电容，由超级电容供设备用电。该专利解决了蓄电池的充放电均衡问题，在节能、环保、安全可靠、消除隐患方面将给社会带来巨大的效益，但是仍然有5点可以改善的地方I.系统复杂且成本高；2.放电环节中有两次功率变换的过程，第一次是独立升压，第二次是限流调压，会使效率降低；3.超级电容价格高，大功率应用时存在可靠性与成本的矛盾；4.电路启动时间长；5.突发的负载电流冲击会导致电压下跌；6 .系统构成部件太多，不易用来改造已有设备。
技术实现思路
为解决以上技术上的不足，本专利技术提供了一种成本低、可靠性高，能够自动排除故障并支持新旧电池混用的。本专利技术是通过以下措施实现的 本专利技术的一种电池组充放电自动管理装置，电池组由若干单体电池串联而成，所述电池组中备份有至少ー个单体电池，包括备份的单体电池在内的每个单体电池均单独连接有一个分控制器，所有的分控制器信号连接； 所述分控制器包括微处理器I，所述微处理器I连接有存储器、通讯模块、充电模块、电压检测模块、温度传感器、充放电容量检测模块和电池投切装置，所述电池投切装置用于通过电路投切将备份的单体电池与正在使用中的电压低于设定值的单体电池进行相互替换。上述所有的分控制器共同连接有一个总控制器，所述总控制器包括微处理器II，所述微处理器II连接有通讯模块、显示器和键盘。上述电池投切装置包括投切电路，所述投切电路包括ー个公共端，所述公共端连接有两个相并联的支路，一个支路串联开关Kl后接单体电池的正极，另一个支路串联开关 K2后接单体电池的负极，单体电池通过前后相邻的两个单体电池的的正极和公共端相连的方式依次串联，首位单体电池的公共端接负载负极，末位单体电池的正极接负载正极，所述开关Kl和开关K2连接有用于驱动其开闭的开关驱动器，所述开关驱动器连接微处理器I ;使用中的单体电池上的投切电路中开关K2闭合，开关Kl断开；备用的单体电池上的投切电路中开关Kl闭合，开关K2断开。上述分控制器的微处理器I还连接有异常保护模块、并联均流模块、LED电池状态指示灯、程序升级接ロ和温度调节控制模块。上述总控制器的微处理器II还连接有声光报警模块和程序升级接ロ。本专利技术的一种电池组充放电自动管理装置的工作方法，包括以下步骤 a.每个分控制器分别记录其相连的单体电池完全充放电时的实时电压、充放电时间、充放电电流和温度，计算出单体电池的充放电容量； b.将所有单体电池按照充电容量和放电容量大小进行排序并存储起来，按照放电容量从大到小的顺序依次串联足够个数的単体电池组成放电的电池组，将剩余的单体电池作为备用； c.如果分控制器检测出正在放电的单体电池的电压值低于设定值，则判定该单体电池已完全放电，将备用的单体电池替换已完全放电的单体电池进行放电，每一次替换都是根据放电容量大小的排序优先投入放电容量大的备用单体电池。上述在步骤c中，电池替换方法为分控制器的微处理器I通过开关驱动器驱动已完全放电的单体电池上连接的开关开关K2断开，Kl闭合，同时另ー个分控制器的微处理器I通过开关驱动器驱动备用单体电池上相连的开关Kl断开，开关K2闭合。上述在步骤a中，微处理器I根据测得的温度值和存储器中存储的反映充放电电流值及环境温度与电压的对应关系的电池充放电数据表，实时检测蓄电池电压和修正充电电流，当单体电池电压随充电时间逐渐升高到数据表中规定电压时，微处理器I判定充电完成，点亮绿色的LED电池状态指示灯、关闭充电输出，并根据各个阶段的时间值与电流值，计算出本次充电容量。上述步骤中増加总控制器，总控制器对所有分控制器的信息进行汇总，并通过显示器显示出来，通过键盘进行參数的设定，当所有的备份单体电池用完时，总控制器发出声光报警信号，显示整个电池组已进入欠压放电状态。上述总控制器根据电池组剩余的电量推算出所能完成的路程，并显示在显示屏上。本专利技术的有益效果是 I.可以使整个系统的可靠性比以往产品理论上提高几倍，绝对不会发生系统突然瘫痪的情况，若应用在电动汽车上，可解决由于故障电池带来的突然停驶问题，特别适合应用在重要的航天、国防、科研、医疗、通信、金融等部门的UPS(EPS)电源上；2.支持新旧电池混用和自动故障修复，不必每坏ー个电池就修一次，可以待较多的故障电池退出后再修理，维修时换下真正的故障电池，把落后的电池按程度不同重新编组并联，这样可以在不影响正常使用的前提下減少维修次数，对于汽车厂可以降低售后的成本，对于用户可以降低使用的成本；3.由于系统支持新旧电池混用，旧电池不会影响新电池，可以把性能相同，容量不同的旧蓄电池并联为ー个单体电池组继续使用，直用到每个电池的寿命极限，节省了资源，减小了环境污染。附图说明 图I为本专利技术ー种形式的总体结构示意图。 图2为本专利技术另ー种形式的总体结构示意图。图3为本专利技术中总控制器和分控制器的结构框图。具体实施例方式实施例I :本专利技术的电池组充放电自动管理装置，电池组由若干单体电池串联而成，电池组中备份有至少ー个单体电池，采用多重冗余备份，所有单体电池都是相同的。包括备份的单体电池在内的每个单体电池均单独连接有一个分控制器A，所有的分控制器信号连接。分控制器A中的存储器，预先写入由电池组总电压除以单体蓄电池电压得到的“蓄电池投入个数”，还要写入冗余备份的蓄电池个数。分控制器之间可以进行信号的通讯。由每个分控制器对所属单体电池单独进行充电管理，单体电池串联升压放电，取消了逆变升压环节和限流调压环节，取消了两次功率变换过程，提高了效率，取消了超级电容，无易损器件，简化了结构、降低了成本、提高了过载能力。对蓄电池组中的每ー个单体蓄电池采用独立充放本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电池组充放电自动管理装置，电池组由若干单体电池串联而成，其特征在于所述电池组中备份有至少ー个单体电池，包括备份的单体电池在内的每个单体电池均单独连接有一个分控制器，所有的分控制器信号连接； 所述分控制器包括微处理器I，所述微处理器I连接有存储器、通讯模块、充电模块、电压检测模块、温度传感器、充放电容量检测模块和电池投切装置，所述电池投切装置用于通过电路投切将备份的单体电池与正在使用中的电压低于设定值的单体电池进行相互替换。2.根据权利要求I所述的电池组充放电自动管理装置，其特征在于所有的分控制器共同连接有一个总控制器，所述总控制器包括微处理器II，所述微处理器II连接有通讯模块、显示器和键盘。3.根据权利要求I所述的电池组充放电自动管理装置，其特征在于所述电池投切装置包括投切电路，所述投切电路包括ー个公共端，所述公共端连接有两个相并联的支路，一个支路串联开关Kl后接单体电池的正极，另一个支路串联开关K2后接单体电池的负极，单体电池通过前后相邻的两个单体电池的的正极和公共端相连的方式依次串联，首位单体电池的公共端接负载负极，末位单体电池的正极接负载正极，所述开关Kl和开关K2连接有用于驱动其开闭的开关驱动器，所述开关驱动器连接微处理器I ;使用中的单体电池上的投切电路中开关K2闭合，开关Kl断开；备用的单体电池上的投切电路中开关Kl闭合，开关K2断开。4.根据权利要求I所述的电池组充放电自动管理装置，其特征在于所述分控制器的微处理器I还连接有异常保护模块、并联均流模块、LED电池状态指示灯、程序升级接口和温度调节控制模块。5.根据权利要求2所述的电池组充放电自动管理装置，其特征在于所述总控制器的微处理器II还连接有声光报警模块和程序升级接ロ。6.一种电池组充放电自动管理装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤 a.每个分控制器...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨湘武，
申请(专利权)人：杨湘武，
类型：发明
国别省市：
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