本發(fā)明涉及電池組，尤其是可充電鋰電池組的維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在市場上的鋰電池的壽命受到鋰電池內(nèi)的各個(gè)電芯的參數(shù)不均衡的影響，只要有一只電芯受損，會拉低整體鋰電池的壽命。電池管理系統(tǒng)（BMS）是電池與用戶之間的紐帶，主要用于解決電池存儲能量少、壽命短、串并聯(lián)使用問題、使用安全性、電池電量估算困難等，電池的性能是很復(fù)雜的，不同類型的電池特性亦相差很大，電池管理系統(tǒng)（BMS）主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。但常規(guī)的BMS系統(tǒng)無法檢測電池內(nèi)部各個(gè)電芯的使用情況，對于鋰電池來說，缺乏相應(yīng)的維護(hù)機(jī)制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明首先要解決的技術(shù)問題是提供一種智能BMS鋰電池的充電維護(hù)結(jié)構(gòu)，能確保鋰電池在使用過程中各個(gè)電芯的一致性。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種智能BMS鋰電池的充電維護(hù)結(jié)構(gòu)，包括集成在BMS上的數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括電壓采集電路、電流采集電路，所述電壓采集電路和電流采集電路能夠分別采集鋰電池中各個(gè)電芯的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)采集裝置的輸出端連接至保護(hù)及通訊模塊，所述保護(hù)及通訊模塊通過無線通訊裝置與數(shù)據(jù)平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接，所述保護(hù)及通訊模塊與鋰電池的充電機(jī)連接并實(shí)現(xiàn)控制。

在采用上述技術(shù)方案的同時(shí)，本發(fā)明還可以采用或者組合采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案：

所述保護(hù)及通訊模塊連接至電動自行車的控制器，從而控制電動自行車上充電電池的充電口的啟閉。

所述無線通訊裝置是GPS、wifi模塊、NB-IoT（Narrow Band Internet of Things基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)）通訊模塊、藍(lán)牙或紅外裝置中的一種。

所述保護(hù)及通訊模塊包括無線通訊裝置和保護(hù)電路，所述保護(hù)電路連接在BMS的各類采集電路上，起到漏電保護(hù)作用，所述無線通訊裝置在數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)平臺建立無線連接使二者之間能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

所述數(shù)據(jù)平臺包括數(shù)據(jù)識別模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲每個(gè)電芯的編號、每個(gè)電芯所在的電池組編號以及數(shù)據(jù)采集裝置所采集到的每個(gè)電芯的相關(guān)信息；所述數(shù)據(jù)識別模塊中預(yù)設(shè)有基準(zhǔn)值，并能夠?qū)⒃摶鶞?zhǔn)值與數(shù)據(jù)存儲模塊中的電芯的相關(guān)信息進(jìn)行比對。

所述數(shù)據(jù)還包括報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置能夠接收所述數(shù)據(jù)識別模塊所發(fā)送的信息，并根據(jù)數(shù)據(jù)識別模塊的判斷結(jié)果決定是否報(bào)警。

所述數(shù)據(jù)存儲模塊包括信息數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫更新模塊，所述數(shù)據(jù)庫更新模塊連接至信息數(shù)據(jù)庫，并能夠根據(jù)數(shù)據(jù)采集裝置所采集到的信息實(shí)時(shí)更新信息數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容。

本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是一種智能BMS鋰電池的充電維護(hù)方法，該方法應(yīng)用上述維護(hù)結(jié)構(gòu)，并包括以下步驟：

（1）對鋰電池中的每個(gè)電芯進(jìn)行編號，記錄各個(gè)電芯的位置排列；

（2）數(shù)據(jù)采集裝置實(shí)時(shí)采集各個(gè)電芯的數(shù)據(jù)信息并發(fā)送至保護(hù)及通訊模塊；

（3）保護(hù)及通訊模塊將數(shù)據(jù)采集裝置所采集的信息通過無線通訊裝置發(fā)送至數(shù)據(jù)平臺；

（4）數(shù)據(jù)平臺依據(jù)信息和對應(yīng)編號建立電芯信息數(shù)據(jù)庫并實(shí)時(shí)更新；

（5）數(shù)據(jù)平臺將數(shù)據(jù)庫信息與標(biāo)準(zhǔn)值比對，判斷同一鋰電池中的各個(gè)電芯是否滿足匹配原則；

（6）對不滿足匹配原則的電芯進(jìn)行重新組裝分配，確保同一鋰電池中的各個(gè)電芯均滿足匹配原則。

所述的匹配原則是指：某一電芯與其所在的鋰電池中其他電芯的電壓或電流值的差別在一定范圍內(nèi)，不會影響鋰電池中各個(gè)電芯的正常使用壽命；判斷是否滿足匹配原則是指：某一電芯的電壓或電流值與該電芯所在的鋰電池中的其他電芯的電壓或電流值的差別是否超過某一臨界值，如果沒有超出，則滿足匹配原則，如果超出，則不滿足匹配原則。

所述的重新組裝分配是指將某一或多個(gè)電芯取出并更換，或者，將某一或多個(gè)電芯的位置在該鋰電池中進(jìn)行調(diào)換，或者，將某一或多個(gè)鋰電池中的某一或多個(gè)電芯取出，與其他某一或多個(gè)鋰電池中的某一或多個(gè)電芯進(jìn)行對換。

本發(fā)明的有益效果是：通過本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法，能夠?qū)︿囯姵刂忻恳粔K電芯的參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)某一電芯的數(shù)據(jù)與該電池的其他電芯數(shù)據(jù)不匹配，會影響使用效率時(shí)，通過報(bào)警提示維護(hù)人員，并能提供相應(yīng)的重組方法，由維護(hù)人員根據(jù)重組方法對電芯重新分組匹配，確保剩余電芯壽命不受影響，延長單節(jié)電芯的壽命。通過本發(fā)明的技術(shù)，能夠保證鋰電池在使用過程中各個(gè)電芯的一致性，使鋰電池使用壽命延長，并提高電芯的利用率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1，參照附圖1，智能BMS鋰電池的充電維護(hù)結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例為鋰電池組的維護(hù)結(jié)構(gòu)，包括鋰電池組1，在實(shí)際情況下，鋰電池組1也可以為多個(gè)，本例中僅以一個(gè)鋰電池為例，所述鋰電池1包括串聯(lián)或并聯(lián)在一起的至少2個(gè)電芯2，每個(gè)電芯2均被設(shè)定一個(gè)相對唯一的編號，該編號能夠被BMS及集成在其上的數(shù)據(jù)采集裝置3所識別，鋰電池1中的每個(gè)電芯2分別連接至集成在BMS上的數(shù)據(jù)采集裝置3，所述數(shù)據(jù)采集裝置3包括電壓采集電路、電流采集電路，溫度采集電路和電容量采集電路等多種數(shù)據(jù)采集電路，這些采集電路可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的測量模塊，例如電壓計(jì)模塊，電流計(jì)模塊，溫度計(jì)模塊，電容模塊等，這些測量模塊集合在一起形成完整的數(shù)據(jù)采集裝置3，所述數(shù)據(jù)采集裝置3連接至信息處理裝置4，所述信息處理裝置4為BMS外設(shè)，例如PC機(jī)其他電子設(shè)備等。

數(shù)據(jù)采集模塊3對鋰電池內(nèi)各個(gè)電芯的電壓，電流進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將所采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至保護(hù)及通訊模塊4，保護(hù)及通訊模塊4通過無線通訊裝置5將信息數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)平臺6，數(shù)據(jù)平臺6包括數(shù)據(jù)識別模塊7和數(shù)據(jù)存儲模塊8，數(shù)據(jù)存儲模塊8用于存儲每個(gè)電芯的編號、每個(gè)電芯所對應(yīng)的鋰電池以及數(shù)據(jù)采集裝置所采集到的每個(gè)電芯的相關(guān)信息；所述數(shù)據(jù)識別模塊7中預(yù)設(shè)有基準(zhǔn)值，并能夠?qū)⒃摶鶞?zhǔn)值與數(shù)據(jù)存儲模塊中的電芯的相關(guān)信息進(jìn)行比對。

數(shù)據(jù)平臺6還包括報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置能夠接收所述數(shù)據(jù)識別模塊所發(fā)送的信息，并根據(jù)數(shù)據(jù)識別模塊的判斷結(jié)果決定是否報(bào)警。當(dāng)所識別的數(shù)值滿足一定條件時(shí)觸發(fā)報(bào)警裝置7，提示維護(hù)人員進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)操作，例如取出發(fā)出報(bào)警的一節(jié)電池電芯，裝入相匹配的其他電池電芯等，以確保電池組內(nèi)各個(gè)電芯之間相互匹配，不會產(chǎn)生額外損耗，延長電信使用壽命。

所述數(shù)據(jù)存儲模塊8包括信息數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫更新模塊，所述數(shù)據(jù)庫更新模塊連接至信息數(shù)據(jù)庫，并能夠根據(jù)數(shù)據(jù)采集裝置所采集到的信息實(shí)時(shí)更新信息數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容。

實(shí)施例2，參照附圖2，智能BMS鋰電池的充電維護(hù)方法。

本實(shí)施例的方法應(yīng)用實(shí)施例1中的維護(hù)結(jié)構(gòu)，并包括以下步驟：

（1）對鋰電池中的每個(gè)電芯進(jìn)行編號，記錄各個(gè)電芯的位置排列；

（2）數(shù)據(jù)采集裝置實(shí)時(shí)采集各個(gè)電芯的數(shù)據(jù)信息并發(fā)送至保護(hù)及通訊模塊；

（3）保護(hù)及通訊模塊將數(shù)據(jù)采集裝置所采集的信息通過無線通訊裝置發(fā)送至數(shù)據(jù)平臺；

（4）數(shù)據(jù)平臺依據(jù)信息和對應(yīng)編號建立電芯信息數(shù)據(jù)庫并實(shí)時(shí)更新；

（5）數(shù)據(jù)平臺將數(shù)據(jù)庫信息與標(biāo)準(zhǔn)值比對，判斷同一鋰電池中的各個(gè)電芯是否滿足匹配原則；

（6）對不滿足匹配原則的電芯進(jìn)行重新組裝分配，確保同一鋰電池中的各個(gè)電芯均滿足匹配原則。

所述的匹配原則是指：某一電芯與其所在的鋰電池中其他電芯的電壓或電流值的差別在一定范圍內(nèi)，不會影響鋰電池中各個(gè)電芯的正常使用壽命；判斷是否滿足匹配原則是指：某一電芯的電壓或電流值與該電芯所在的鋰電池中的其他電芯的電壓或電流值的差別是否超過某一臨界值，如果沒有超出，則滿足匹配原則，如果超出，則不滿足匹配原則。

所述的重新組裝分配是指將某一或多個(gè)電芯取出并更換，或者，將某一或多個(gè)電芯的位置在該鋰電池中進(jìn)行調(diào)換，或者，將某一或多個(gè)鋰電池中的某一或多個(gè)電芯取出，與其他某一或多個(gè)鋰電池中的某一或多個(gè)電芯進(jìn)行對換。

鋰電池的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)由BMS數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)采集，包括電壓，電流，溫度，容量等數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線讀取到電腦，電腦根據(jù)數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，將電池組里的每一塊電芯的數(shù)據(jù)按照電芯排列順序進(jìn)入數(shù)據(jù)庫。當(dāng)其中的某一個(gè)數(shù)值低于或高于設(shè)定的界限，在數(shù)據(jù)平臺報(bào)警，提示維護(hù)人員對該電池組進(jìn)行維護(hù)。維修人員將取出影響電池壽命的電芯，重新匹配電芯組，確保剩余電芯壽命不受影響，延長單節(jié)電芯的壽命。