一種應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)，該管理系統(tǒng)包括：應(yīng)急電源和電瓶夾，所述電瓶夾和所述應(yīng)急電源連接，用于給外部設(shè)備提供電壓；所述電瓶夾和所述應(yīng)急電源連接還包括通訊連接，所述電瓶夾獲取所述應(yīng)急電源的參數(shù)值，并根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作。另一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種應(yīng)急電源的管理方法，該方法包括：獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值；并根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作。該管理系統(tǒng)和方法可以有效地解決鋰電池應(yīng)急電源因啟動電流過大、高溫以及過充過放等使用導(dǎo)致啟動電源鼓包，甚至爆炸，造成人身傷害及財(cái)產(chǎn)損失問題。同時使得該管理系統(tǒng)可以使用不同的類型的電池。
【專利說明】
_種應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)急電源管理領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高倍率鋰電池應(yīng)用于應(yīng)急電源的技術(shù)已逐漸成熟，為了提高電池容量，應(yīng)急電源一般會采用多節(jié)單體鋰電池組合而成，高倍率鋰電池使得應(yīng)急電源具有使用壽命長、無污染、體積小和便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。但是，應(yīng)急電源中的鋰電池也具有本身固有的缺點(diǎn)，比如應(yīng)急電源用于啟動車輛時，其啟動電流非常大(可達(dá)到100A-500A之間)、高溫以及過充過放等不恰當(dāng)使用會導(dǎo)致啟動電源鼓包，甚至爆炸，造成人身傷害及財(cái)產(chǎn)損失。
[0003]因此，有必要提供一種應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)和方法來解決上述問題，使得用戶可以安全放心地使用鋰電池應(yīng)急電源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)和方法，旨在解決現(xiàn)有的鋰電池應(yīng)急電源因啟動電流過大、高溫以及過充過放等使用導(dǎo)致啟動電源鼓包，甚至爆炸，造成人身傷害及財(cái)產(chǎn)損失問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，第一方面，提供了一種應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)，所述的應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)包括:應(yīng)急電源和電瓶夾，所述電瓶夾和所述應(yīng)急電源連接，用于給外部設(shè)備提供電壓；
[0006]所述電瓶夾和所述應(yīng)急電源連接還包括通訊連接，所述電瓶夾獲取所述應(yīng)急電源的參數(shù)值，并根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作。
[0007]優(yōu)選地，所述應(yīng)急電源包括電芯組件和第一 M⑶主控單元，所述第一 M⑶主控單元和所述電芯組件連接用于監(jiān)控所述電芯組件；
[0008]所述電芯組件包括多個串聯(lián)連接的電芯組，所述電芯組包括多個并聯(lián)的單體電芯；
[0009]所述第一 MCU主控單元包括溫度檢測電路，所述溫度檢測電路用于檢測所述單體電芯的溫度參數(shù)值。
[0010]優(yōu)選地，所述第一MCU主控單元還包括電壓采樣電路，所述電壓采樣電路用于檢測所述單體電芯的電壓參數(shù)值。
[0011]優(yōu)選地，所述溫度檢測電路包括一個或多個NTC熱敏電阻，所述NTC熱敏電阻用于測量所述單體電芯或電芯組的溫度參數(shù)值。
[0012]優(yōu)選地，所述第一MCU主控單元包括電壓采樣電路，所述電壓采樣電路與所述單體電芯連接用于檢測所述單體電芯的電壓參數(shù)值。
[0013]優(yōu)選地，所述電瓶夾包括開關(guān)控制單元和第二M⑶主控單元；
[0014]所述第二 M⑶主控單元和所述第一 M⑶主控單元通訊連接，用于獲取所述應(yīng)急電源的參數(shù)值；
[0015]所述第二MCU主控單元和所述開關(guān)控制單元連接，用于根據(jù)所述參數(shù)值控制所述開關(guān)控制單元的開關(guān)。
[0016]第二方面，還提供了一種應(yīng)急電源的管理方法，該應(yīng)急電源的管理方法包括:
[0017]獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值；
[0018]根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作。
[0019]優(yōu)選地，所述獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值，包括獲取應(yīng)急電源的電池組合類型信息及電池容量信息；
[0020]所述根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作包括:根據(jù)所述電池組合類型信息，選擇與所述應(yīng)急電源相對應(yīng)的工作模式；以及根據(jù)所述電池容量信息，設(shè)置保護(hù)電流值。
[0021 ]優(yōu)選地，所述獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值包括獲取應(yīng)急電源的單體電芯的溫度參數(shù)值；
[0022]所述根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作包括:判斷所述溫度參數(shù)值是否大于溫度預(yù)設(shè)值，若是，則停止給外部設(shè)備提供電壓。
[0023 ]優(yōu)選地，所述獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值，包括:
[0024]獲取應(yīng)急電源的單體電芯的電壓參數(shù)值，并計(jì)算任意兩個所述單體電芯的電壓參數(shù)值的差值；
[0025]所述根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作包括:判斷所述電壓參數(shù)值的差值是否大于電壓預(yù)設(shè)值，如是，則停止給外部設(shè)備提供電壓。
[0026]有益效果:本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該管理系統(tǒng)包括:應(yīng)急電源和電瓶夾，所述電瓶夾和所述應(yīng)急電源連接，用于給外部設(shè)備提供電壓;所述電瓶夾和所述應(yīng)急電源連接還包括通訊連接，所述電瓶夾獲取所述應(yīng)急電源的參數(shù)值，并根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作。另一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種應(yīng)急電源的管理方法，該方法包括:獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值;并根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作。該管理系統(tǒng)和方法可以有效地解決鋰電池應(yīng)急電源因啟動電流過大、高溫以及過充過放等使用導(dǎo)致啟動電源鼓包，甚至爆炸，造成人身傷害及財(cái)產(chǎn)損失問題。同時使得該管理系統(tǒng)可以使用不同的類型的電池。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提供的應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的應(yīng)急電源的第一MCU主控單元中的控制芯片的電路圖；
[0030]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例提供的應(yīng)急電源的溫度檢測電路圖；
[0031]圖4是本發(fā)明一實(shí)施例提供的應(yīng)急電源的電壓采樣電路和均衡電路圖；
[0032]圖5是本發(fā)明一實(shí)施例提供的電瓶夾的第二MCU主控單元的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖6是本發(fā)明一實(shí)施例提供的電瓶夾的包含開關(guān)控制單元和通訊接口的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖7是本發(fā)明一實(shí)施例提供的應(yīng)急電源的管理方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0036]圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，該管理系統(tǒng)I包括應(yīng)急電源11和電瓶夾12，電瓶夾12和應(yīng)急電源11連接，用于給外部設(shè)備提供電壓，在本優(yōu)選的實(shí)施例中，電瓶夾12和應(yīng)急電源11的連接可以采用接口插拔的連接方式；電瓶夾12和應(yīng)急電源11連接還包括通訊連接，電瓶夾12獲取應(yīng)急電源11的參數(shù)值，并根據(jù)該參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作。比如外部設(shè)備為汽車，應(yīng)急電源11通過電瓶夾12和汽車連接，用于給汽車提供啟動電壓，因?yàn)閱与娏鬟^大，有時還需要多次啟動，會造成應(yīng)急電源里的鋰電池出現(xiàn)鼓包、甚至爆炸等現(xiàn)象，使用電瓶夾12獲取此時應(yīng)急電源11的參數(shù)值，比如溫度和電壓等，并判斷應(yīng)急電源11的溫度或電壓是否過高，超過安全值，安全值即是預(yù)先寫入電瓶夾12里的預(yù)設(shè)值，若應(yīng)急電源11的溫度或電壓大于預(yù)設(shè)值，則停止給汽車提供啟動電壓，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)應(yīng)急電源11的鋰電池應(yīng)急電源因啟動電流過大、高溫以及過充過放等使用導(dǎo)致啟動電源鼓包，甚至爆炸，造成人身傷害及財(cái)產(chǎn)損失問題。
[0037]應(yīng)急電源11包括第一 MCU主控單元111和電芯組件112，第一 MCU主控單元111主要包括第一控制芯片Ul，第一控制芯片Ul如圖2所示，第一M⑶主控單元111和電芯組件112連接用于檢測控制電芯組件112;電芯組件112包括多個串聯(lián)連接的電芯組，該電芯組包括多個并聯(lián)的單體電芯;第一 MCU主控單元111包括溫度檢測電路，溫度檢測電路用于檢測單體電芯的溫度參數(shù)值，如圖3所示，溫度檢測電路包括至少一個NTC熱敏電阻，可以實(shí)時檢測由于大電流造成的單體電芯或者電芯組的溫度，當(dāng)電芯組件112的溫度過高時或者電芯組件112的其中一個單體電芯的溫度過高時，第一M⑶主控單元111及時檢測該過高的溫度值并傳遞給電瓶夾12，電瓶夾12包括第二M⑶主控單元121和開關(guān)控制單元122，第二M⑶主控單元121主要包括一個控制芯片U2，開關(guān)控制單元122主要包括一個繼電器;第二 MCU主控單元121和第一M⑶主控單元111通訊連接，用于獲取應(yīng)急電源11的參數(shù)值，該參數(shù)值包括單體電芯的溫度參數(shù)值、電壓參數(shù)值或任意兩個單體電芯的電壓參數(shù)值的差值;第二 MCU主控單元121和開關(guān)控制單元122連接，用于根據(jù)接收到參數(shù)值控制開關(guān)控制單元的開關(guān)。
[0038]第一 MCU主控單元還包括電壓采樣電路和均衡電路，電壓采樣電路和均衡電路的具體電路如圖4所示，電壓采樣電路401通過均衡電路與單體電芯連接用于檢測單體電芯的電壓參數(shù)值，并將單體電芯的電壓參數(shù)值傳遞第一MCU主控單元111，由第一MCU主控單元111計(jì)算任意兩個單體電芯的電壓參數(shù)值的差值并發(fā)送給電瓶夾12，電瓶夾12電壓參數(shù)值的差值和預(yù)設(shè)值相比較，判斷是否停止給汽車提供電壓。這樣可以有效地避免應(yīng)急電源的里每個單體電芯出現(xiàn)問題，因?yàn)閼?yīng)急電源的內(nèi)部電池組是由3片、4片鋰電池單體電芯串聯(lián)或并聯(lián)組成，鋰電池的單體電芯在制造過程中存在不可避免的差異，由鋰電池單體電芯組成的電芯組也同樣存在組內(nèi)差異，當(dāng)電芯組內(nèi)的某一片單體電芯的電量過低或內(nèi)阻變大時，在電芯組的正負(fù)極端口是無法感知到這種現(xiàn)象的發(fā)生，當(dāng)用戶使用內(nèi)部存在單體電芯的電壓差過大的電芯組啟動車輛時，巨大的啟動電流會導(dǎo)致性能最差的單體電芯出現(xiàn)鼓包甚至爆炸現(xiàn)象，存在安全隱患。
[0039]如圖5所示，第二 M⑶主控單元主要包第二控制芯片U2，第二控制芯片U2主要用于獲取應(yīng)急電源11的參數(shù)值，第二控制芯片U2和電瓶夾12的通訊端口 PAD3連接，電瓶夾12的通訊端口 PAD3如圖6所示，圖6還包括開關(guān)控制單元Kl，第二控制芯片U2通過通訊端口 PAD3與第一 M⑶主控單元中的控制芯片Ul上的端口 TPl連接完成通訊連接。另外，電瓶夾通過與應(yīng)急電源的通訊連接，獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值，還包括獲取應(yīng)急電源的電池組合類型信息及電池容量信息，電池組合類型信息包括電池類型和連接方式等，例如鈷酸鋰電池的3串連接方式、磷酸鐵鋰的電池的4串連接方式，不同的電池以及不同的連接方式需要不同的工作模式，在獲取電池組合類型信息后，選擇與該應(yīng)急電源相對應(yīng)的工作模式；電池容量信息，即是容量大小信息，根據(jù)該設(shè)置保護(hù)電流值，防止電流過大造成擊穿等，可以有效地保護(hù)應(yīng)急電源和電瓶夾組成管理系統(tǒng)以及相應(yīng)的外部設(shè)備。
[0040]另外，第二MCU主控單元還包括防反接檢測單元，該防反接檢測單元主要包括一個芯片及相應(yīng)的電容電阻，防反接檢測單元還與主控芯片單元(控制芯片U2)和電瓶夾的電壓輸出端連接，防反接檢測單元用于檢測用戶是否接反電瓶夾的線夾，起到保護(hù)電路作用。第二 MCU主控單元還包括指示燈電路單元，該指示燈電路單元用于指示該電瓶夾的工作狀態(tài)，工作狀態(tài)包括正常和異常兩種情況，正常情況下顯示綠燈，異常情況下顯示紅燈，用于提醒用戶該應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況，第二 MCU主控單元還包括蜂鳴電路單元，當(dāng)應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時，蜂鳴電路單元用于報(bào)警提示用戶出現(xiàn)異常情況。
[0041]圖7示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的應(yīng)急電源的管理方法的流程，該方法包括以下步驟:
[0042]SlOl、獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值。
[0043]在本步驟中，獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值，是指電瓶夾獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值，在此之前，電瓶夾要和應(yīng)急電源建立連接，此連接包括提供電壓的電性連接和用于通訊交互的通訊連接;獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值包括獲取應(yīng)急電源的單體電芯的溫度參數(shù)值或者獲取應(yīng)急電源的單體電芯的電壓參數(shù)值。其中，獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值，包括:獲取應(yīng)急電源的單體電芯的電壓參數(shù)值;計(jì)算任意兩個所述單體電芯的電壓參數(shù)值的差值。獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值，還包括獲取應(yīng)急電源的電池組合類型信息及電池容量信息等。
[0044]S102、根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作。
[0045]在S102步驟中，判斷所述參數(shù)值是否大于預(yù)設(shè)值，包括:判斷溫度參數(shù)值是否大于溫度預(yù)設(shè)值;判斷電壓參數(shù)值的差值是否大于電壓預(yù)設(shè)值。若溫度參數(shù)值大于溫度預(yù)設(shè)值，則電瓶夾停止給外部設(shè)備提供電壓;或者電壓參數(shù)值的差值大于電壓預(yù)設(shè)值，則電瓶夾停止給外部設(shè)備提供電壓。該方法可以有效地解決鋰電池應(yīng)急電源因啟動電流過大、高溫以及過充過放等使用導(dǎo)致啟動電源鼓包，甚至爆炸，造成人身傷害及財(cái)產(chǎn)損失問題。根據(jù)所述電池組合類型信息，選擇與所述應(yīng)急電源相對應(yīng)的工作模式，從而使得該電瓶夾可以適用不同類型的電池；以及根據(jù)該電池容量信息，設(shè)置保護(hù)電流值，選擇與該應(yīng)急電源相對應(yīng)的工作模式；電池容量信息，即是容量大小信息，根據(jù)該設(shè)置保護(hù)電流值，防止電流過大造成擊穿等，可以有效地保護(hù)應(yīng)急電源和電瓶夾組成管理系統(tǒng)以及相應(yīng)的外部設(shè)備。
[0046]該方法中的應(yīng)急電源和電瓶夾均包括控制芯片，該控制芯片可以寫入控制程序并執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，預(yù)設(shè)值為預(yù)先寫入到控制芯片的值，比如溫度預(yù)設(shè)值為55°和電壓預(yù)設(shè)值為IV，若單體電芯的溫度參數(shù)值大于溫度預(yù)設(shè)值55°，則電瓶夾停止給外部設(shè)備提供電壓，外部設(shè)備可以為汽車或游艇等設(shè)備;或者電壓參數(shù)值的差值大于電壓預(yù)設(shè)值IV，則電瓶夾停止給外部設(shè)備提供電壓;從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)急電源的保護(hù)。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)，其特征在于，包括:應(yīng)急電源和電瓶夾，所述電瓶夾和所述應(yīng)急電源連接，用于給外部設(shè)備提供電壓； 所述電瓶夾和所述應(yīng)急電源連接還包括通訊連接，所述電瓶夾獲取所述應(yīng)急電源的參數(shù)值，并根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)急電源包括電芯組件和第一 M⑶主控單元，所述第一 M⑶主控單元和所述電芯組件連接用于監(jiān)控所述電芯組件； 所述電芯組件包括多個串聯(lián)連接的電芯組，所述電芯組包括多個并聯(lián)的單體電芯； 所述第一 MCU主控單元包括溫度檢測電路，所述溫度檢測電路用于檢測所述單體電芯的溫度參數(shù)值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一MCU主控單元還包括電壓采樣電路，所述電壓采樣電路用于檢測所述單體電芯的電壓參數(shù)值。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度檢測電路包括一個或多個NTC熱敏電阻，所述NTC熱敏電阻用于測量所述單體電芯或者電芯組的溫度參數(shù)值。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一MCU主控單元包括電壓采樣電路，所述電壓采樣電路與所述單體電芯連接用于檢測所述單體電芯的電壓參數(shù)值。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的應(yīng)急電源的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電瓶夾包括開關(guān)控制單元和第二 MCU主控單元； 所述第二 MCU主控單元和所述第一 M⑶主控單元通訊連接，用于獲取所述應(yīng)急電源的參數(shù)值； 所述第二MCU主控單元和所述開關(guān)控制單元連接，用于根據(jù)所述參數(shù)值控制所述開關(guān)控制單元的開關(guān)。7.一種應(yīng)急電源的管理方法，其特征在于，包括: 獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值； 根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述應(yīng)急電源的管理方法，其特征在于，所述獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值，包括獲取應(yīng)急電源的電池組合類型信息及電池容量信息； 所述根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作包括:根據(jù)所述電池組合類型信息，選擇與所述應(yīng)急電源相對應(yīng)的工作模式；以及根據(jù)所述電池容量信息，設(shè)置保護(hù)電流值。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述應(yīng)急電源的管理方法，其特征在于，所述獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值包括獲取應(yīng)急電源的單體電芯的溫度參數(shù)值； 所述根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作包括:判斷所述溫度參數(shù)值是否大于溫度預(yù)設(shè)值，若是，則停止給外部設(shè)備提供電壓。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述應(yīng)急電源的管理方法，其特征在于，所述獲取應(yīng)急電源的參數(shù)值，包括: 獲取應(yīng)急電源的單體電芯的電壓參數(shù)值，并計(jì)算任意兩個所述單體電芯的電壓參數(shù)值的差值； 所述根據(jù)所述參數(shù)值執(zhí)行相應(yīng)動作包括:判斷所述電壓參數(shù)值的差值是否大于電壓預(yù)設(shè)值，如是，則停止給外部設(shè)備提供電壓。
【文檔編號】H01M10/42GK105958139SQ201610506106
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】雷云
【申請人】深圳市華思旭科技有限公司