专利汇可以提供适用于电动自行车的电池管理系统及管理方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 电池 充 放电管 理技术领域,特别是一种适用于电动 自行车 的 电池管理系统 管理方法。一种适用于 电动自行车 的电池管理系统,包括供电模 块 、充电模块、放电检测模块、唤醒及低功耗工作模块、 电压 采集模块、 电流 采集模块、充电器通信和仪表通信模块,以及与上述各模块连接的处理器;充电检测模块连接电池和充电器;放电检测模块连接电池正极;唤醒及低功耗工作模块连接电池、充电器和放电检测模块;电压采集模块采集 电池组 中电池的电压;电流模块采集电池的充放电电流;充电器通信模块与充电器进行通信;仪表通信模块与仪表通信将电池相关信息进行显示。本发明可识别与电池匹配的专用充电器,有效避免了用户乱用充电器而造成的经济损失。,下面是适用于电动自行车的电池管理系统及管理方法专利的具体信息内容。
1.一种适用于电动自行车的电池管理系统,其特征在于:包括供电模块、充电模块、放电检测模块、唤醒及低功耗工作模块、电压采集模块、电流采集模块、处理器、充电器通信和仪表通信模块;
所述充电模块连接电池正极和充电器正极,用于检测充电器是否接入,检测该充电器是否与电池匹配,并将检测结果信息发送给处理器,若合格则允许向电池充电;
所述放电检测模块连接电池正极,用于检测电池是否进入放电模式,并将检测结果信息发送给处理器;
所述唤醒及低功耗工作模块连接电池正极、充电器的通信信号和放电检测模块,并把信息发送给处理器;
所述电压采集模块采集电池组中单节电池的电压,并把采集到的电压信息发送给处理器;
所述电流模块采集电池的充放电电流,并把采集到的电流信息发送给处理器;
所述充电器通信模块用于与相关匹配充电器进行数据交互;
所述电池信息显示模块用于相关匹配仪表进行数据交互;
所述供电模块用于给整个系统进行供电;
所述供电模块、充电模块、放电检测模块、唤醒及低功耗工作模块、电压采集模块、电流采集模块、充电器和仪表通信模块均和处理器连接。
2.根据权利要求1所述的适用于电动自行车的电池管理系统,其特征在于:所述供电模块包括电连接的电池和开关电源模块,所述电池给整个系统进行供电,所述开关电源将电池的电压转换为管理系统可用的电压。
3.根据权利要求1所述的适用于电动自行车的电池管理系统,其特征在于:所述充电模块的具体电路连接关系如下,
三极管Q1的基极连接在电池的正极,另外两极分别连接在二极管D1的输出端和电阻R1上;电阻R1和电阻R2串联,电阻R2连接在三极管Q3的基极,三极管Q3的另外两极,其中一极接电阻R4,另一极连接电容C1;
电阻R6和电阻R7并联,电阻R5和第一二极管D1并联,并联后的电阻R6和R7,电阻R5和二极管连接在场效应管的栅极上,场效应管的漏极和源极分别连接在充电器和电池的正极上;
电阻R8和电阻R9连接在三极管Q2的基极,三极管Q2的另外两极其中一极接地,另一极接电阻R6和电阻R7。
4.根据权利要求1所述的适用于电动自行车的电池管理系统,其特征在于:所述放电检测模块的具体电路连接关系为,包括与电动车钥匙开关相连的电阻R10,电阻R10和电阻R11连接在三极管Q4的基极,三极管的另外两极,其中一极接机壳,另一极连接电阻R12,电阻R12连接5V供电模块。
5.根据权利要求2所述的适用于电动自行车的电池管理系统,其特征在于:所述唤醒及低功耗工作模块的电路连接关系具体如下,
电阻R18和电容C2并联,并联后的电阻R18和电容C2连接在开关电源和电阻R17上,电阻R17连接在电阻R16和三极管Q5上,电阻R17连接在三极管Q5的基极,三极管Q5的另外两极,其中一极连接在电池正极上,另一极连接在第五二极管D5的输入端,第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5并联后串联电阻R15,电阻R15连接三极管Q6的基极;
三极管Q6的另外两极,其中一极接地,另一极连接电阻R14;
电阻R14连接电阻R13和三极管Q7的基极,三极管Q7的另外两极其中一极连接开关电源,另一极连接电池正极。
6.一种电动自行车电池管理系统的管理方法,其特征在于:包括如下步骤,当电动车电池连接充电器后,充电模块开始工作,首先唤醒系统,然后通过与充电器的通信检测充电器是否和电池匹配,如匹配则允许充电器对电池进行充电;
当电动车打开钥匙时,放电检测模块开始工作并唤醒系统,检测系统进入放电模式;
当系统同时检测到充电信号与放电信号时,充电信号具有更高的优先级;
当充电器拔掉后或者电动车钥匙关闭后,唤醒及低功耗工作模块开始工作,系统切断自身电源进入低功耗模式。
7.根据权利要求6所述的电动自行车电池管理系统的管理方法,其特征在于:所述充电检测模块的工作步骤如下,当充电器带电后,D点可检测到低电平表示充电器介入,当系统检测到该充电器为匹配的充电器后,通过拉高C点电压允许充电器对电池进行充电。
8.根据权利要求6所述的电动自行车电池管理系统的管理方法,其特征在于:所述放电检测模块的工作步骤如下,当电动车钥匙打开后,F点的电压被拉低,从而检测到电池进入放电模式。
9.根据权利要求6所述的电动自行车电池管理系统的管理方法,其特征在于:所述唤醒及低功耗工作模块的工作步骤如下:该模块连接电池正极和充电器的通信信号,当匹配充电器充电后,会发送高低电平信息给处理器,并将系统唤醒;该模块还连接放电模块,当钥匙信号接通后也可以通过电压信息将系统唤醒;当系统长时间不工作时,通过C2与R18的RC放电,系统可以自身唤醒并进行电池校准工作;当充电信号与放电信号均消失后,系统将自身电源切断进入低功耗工作模式。
10.根据权利要求6所述的电动自行车电池管理系统的管理方法,其特征在于:还包括如下步骤,根据实时监控电动车每节电池的充放电信息,采用库伦积分运算和静态校准运算,对电池的电量信息进行准确计算,结合电池内阻的变化估算电池寿命,及结合电池电量信息、电池放电电流、车辆的行驶速度估算电动车剩余里程。
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