專利名稱：鋰動力電池黑匣子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種鋰動力電池的使用狀況記錄和充電保養(yǎng)提醒功能，即鋰動力電 池黑匣子(Li-ion Power Battery Black-Box :BBB)功能及實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
近年，隨著電動工具、電動汽車等發(fā)展的需要，其動力核心一蓄電池正受到越來越 多的關(guān)注。而鋰離子電池以其高比能量、長循環(huán)壽命、自放電小、無記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等 優(yōu)點備受青睞，是動力電池研究的熱點之一。鋰動力電池可以使用在便攜式設(shè)備、衛(wèi)星、儲 備電源、電動汽車等各種領(lǐng)域，具備替代各種二次電源的潛力，具有廣闊的前景。電池管理系統(tǒng)(Battery Manage System :BMS)主要就是為了能夠提高電池的利用 率，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)等。隨著電動設(shè) 備，電動交通工具的發(fā)展，BMS在不同的使用環(huán)境，會逐漸增添其它的功能。作為鋰動力電池管理系統(tǒng)的開發(fā)者，我們注意到這樣一個問題。電池包一旦封裝， 很難把握電池內(nèi)部的狀況。賣給客戶以后更難以了解電池的使用情況。電池生產(chǎn)廠家很想 知道電池在使用中的具體表現(xiàn)，各種因素如何影響電池的壽命等信息，以便進行電池在設(shè) 計上的改進和電池工廠內(nèi)部的管理。另外，我們都知道電池使用時是需要保養(yǎng)的，無論是置 于產(chǎn)品中，還是單獨存放，都不可以長期放置不用，客戶也急切需要在特定時刻得到提醒， 及時對電池進行充電保養(yǎng)。我們還發(fā)現(xiàn)經(jīng)常會有客戶聲稱質(zhì)量問題向廠商要求退貨。而生 產(chǎn)者卻苦于無法判斷故障的起因究竟是質(zhì)量問題還是客戶使用不當(dāng)，而不能及時采取相應(yīng) 的措施，繼而產(chǎn)生各種糾紛。因此迫切需求一種跟蹤記錄電池使用狀況，及時提醒顧客注意 電池充電維護的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述需求，我們開發(fā)出一種可以靈活的組合進BMS中的電池充放電記錄及保 養(yǎng)提醒功能，通過電腦的上位機軟件可以方便地讀取數(shù)據(jù)，很快把握電池的近期使用情況， 并制定相應(yīng)的解決和改進措施。本發(fā)明解決的是一個鋰動力電池使用狀況的記錄，充電保養(yǎng)提醒問題。在電池出 現(xiàn)故障時，能夠方便地讀取電池最近的充放電情況，及時采取應(yīng)對措施。在久置不用時，電 池自放電到一定的電壓時，能發(fā)出蜂鳴報警提醒顧客及時充電保養(yǎng)。鋰動力電池黑匣子主要行使功能具體說明如下。1.可以記錄鋰動力電池相鄰兩次間隔最長的充電的具體時間，記錄充電發(fā)生的年 月日時。通過這項記錄用來掌握電池的具體使用狀況，以便把握充電的頻度，放置時間。電 池久置會發(fā)生故障，通過這項紀(jì)錄，可以很簡單的判斷故障電池是不是由于放置過長沒有 及時充電保養(yǎng)引起的。因此可以輔助判定故障的責(zé)任方。2.可記錄鋰動力電池過流時間及次數(shù)。該項功能可以配合記錄電池最大充放電電 流，以便判斷該電池包的工作環(huán)境，很容易判斷負載與電池是否匹配?？梢詭椭脩暨x擇更換更適合的電池包。3.可記錄短路發(fā)生時間及次數(shù)。通過這項紀(jì)錄可以方便找出電池存在的質(zhì)量問 題，判斷是否有不當(dāng)使用或被蓄意破壞的情況。4.可記錄鋰動力電池最大充放電電流。該功能可以配合電池過流時間及次數(shù)來判 斷環(huán)境是否適合該電池包使用。5.可記錄鋰動力電池的生產(chǎn)日期，批號。如果從獲取的數(shù)據(jù)中判斷出是電池的質(zhì) 量問題，通過這項紀(jì)錄很容易查到同批生產(chǎn)的電池的相關(guān)記錄，從而判斷出是故障個別現(xiàn) 象還是整批問題，及時采取應(yīng)對措施，減少損失。還可以通過批號，核查質(zhì)檢員的責(zé)任，非常 有利于電池生產(chǎn)廠家的質(zhì)量管理。6.可記錄鋰動力電池的最近一次放電保護到下次充電的時間間隔。由于鋰動力電 池的放電特性，在放電到電池的最低剩余電量時，會發(fā)生放電保護。放電保護后如果沒有及 時充電，電池會很快放空剩余電量。通過該項功能可以掌握的用戶在使用中的不良習(xí)慣，以 便在售后跟蹤服務(wù)時，提醒用戶。并且判斷電池壽命減少的原因是否由于用戶使用中的不 良習(xí)慣，方便判定責(zé)任，減少糾紛。7.可以記錄鋰動力電池售出后發(fā)生充電次數(shù)和放電次數(shù)。通過該功能，電池廠家 可以掌握電池用戶的使用頻度，電池的使用壽命。并結(jié)合上述其它功能，判定電池的壽命與 使用環(huán)境的關(guān)系，方便電池生產(chǎn)廠家參照使用環(huán)境，改進電池的設(shè)計或提醒用戶選用更適 合的電池型號。8.實現(xiàn)鋰動力電池保養(yǎng)提醒功能。當(dāng)電池長期不用被放置時，緩慢自放電使電壓 到達鋰動力電池的最低余電量時，在一定電壓范圍內(nèi)(該電壓范圍會隨著不同廠商不同型 號的鋰電池而改變)，每隔固定時間，自動啟動蜂鳴報警器，提醒顧客及時充電。并且記錄 報警開始的時間，報警的次數(shù)。該功能可以根據(jù)不同的電池進行設(shè)計，確定最合適的報警區(qū) 間。該功能可以提醒用戶對電池及時進行充電保養(yǎng)，延長電池壽命，保證用戶的經(jīng)濟利益。 所記錄的報警數(shù)據(jù)方便電池廠家與用戶發(fā)生糾紛時，判定責(zé)任方。本發(fā)明提出的功能可以根據(jù)電池廠商的要求編入，靈活實用。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實現(xiàn)方法進行說明圖1.為鋰動力電池黑匣子功能實現(xiàn)方式1，圖2.為鋰動力電池黑匣子功能實現(xiàn)方式2。在圖1，圖2中，BBB為鋰動力電池黑匣子(Li-ion Power Battery Black-Box)的 縮寫，BMS為電池管理系統(tǒng)(Battery Management System)的縮寫。具體實現(xiàn)方法為實現(xiàn)上述功能，本發(fā)明提出兩種模塊編入方案。方案1(參照圖1所示)，這個充 放電記錄與充電提醒功能包含在鋰動力電池管理系統(tǒng)BMS的設(shè)計中，該方式適用于BMS是 用MCU方式實現(xiàn)的情況。方案2 (參照圖2所示)，采用單獨模塊來獨立實現(xiàn)鋰動力電池的 使用情況記錄功能和保養(yǎng)提醒功能。該方式適應(yīng)于各種設(shè)計形式的BMS。編入方案1中，在BMS設(shè)計時，將記錄指令，控制程序編入MCU。電池在使用時，自 動記錄所需數(shù)據(jù)，當(dāng)電池久置不用時，電池自放電到一定的剩余電量，啟動蜂鳴器報警。讀取信息時，通過一個通信模塊連接到電腦USB接口。由電腦的上位機軟件，方便讀取電池信 肩、o編入方案2中，當(dāng)BMS設(shè)計時采用專用芯片等方式時，單獨設(shè)立一個模塊，將使用 記錄指令，控制程序編入其中。電池在使用時，自動記錄所需數(shù)據(jù)，當(dāng)電池久置不用時，電池 自放電到一定的剩余電量時，啟動蜂鳴器報警。讀取信息時，通過一個通信模塊連接到電腦 USB接口。由電腦的上位機軟件，方便讀取電池信息。實現(xiàn)黑匣子功能的模塊的供電方式可 以由電池供電，也可以單獨外接的電池來供電。綜上所述，該黑匣子功能可以通過對MCU的設(shè)計或采用單獨模塊實現(xiàn)詳細記錄電 池售后的工作情況，方便判斷電池包與使用環(huán)境是否匹配，使用方法是否合理。易于判斷故 障電池的責(zé)任方，并根據(jù)電池的生產(chǎn)日期和批號鎖定責(zé)任人，有利于電池生產(chǎn)廠家的管理。 可以方便廠家掌握電池在不同的使用環(huán)境下的表現(xiàn)；不同的用戶使用時，電池耗損的狀況， 方便廠家對電池進行改進。能夠在電池久置不用時，在一定電壓范圍內(nèi)報警提示用戶，及時 對電池進行保養(yǎng)，延長電池壽命。總之，這個電池黑匣子的使用可以大大降低電池廠家和用戶的糾紛率，方便廠家 管理，改進電池生產(chǎn)。幫助客戶進行電池保養(yǎng)。因此無論是給廠商還是客戶都帶來極大方 便與利益。
權(quán)利要求
一種鋰動力電池使用狀況記錄功能與電池保養(yǎng)提醒功能，即鋰動力電池黑匣子功能。其特征在于其實現(xiàn)方法為當(dāng)鋰動力電池管理系統(tǒng)(BMS)使用MCU實現(xiàn)時，可以在MCU板設(shè)計中編入該項功能。
2.權(quán)利要1所述的鋰動力電池黑匣子功能，其特征在于其實現(xiàn)方法為當(dāng)BMS使用其 它方式實現(xiàn)時，可通過獨立模塊完成，其給電方式可以為鋰動力電池包給電或由外接電池 給電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰動力電池黑匣子功能，其特征在于，可以記錄鋰動力電池 相鄰兩次間隔最長的充電的具體時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰動力電池黑匣子功能，其特征在于，可以記錄鋰動力電池 過流時間及次數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰動力電池黑匣子功能，其特征在于，可以記錄鋰動力電池 短路時間及次數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰動力電池黑匣子功能，其特征在于，可以記錄鋰動力電池 最大充放電電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰動力電池黑匣子功能，其特征在于，可以記錄鋰動力電池 的生產(chǎn)日期，批號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰動力電池黑匣子功能，其特征在于，可以記錄鋰動力電池 的最近一次放電保護到下次充電前的時間間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰動力電池黑匣子功能，其特征在于，可以記錄鋰動力電池 售出后發(fā)生的充電次數(shù)和放電次數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰動力電池黑匣子功能，其特征在于，當(dāng)電池長期不用被放 置時，緩慢自放電至鋰動力電池的最低剩余電量時，在一定電壓范圍內(nèi)(該電壓范圍會隨 著不同廠商的不同型號的鋰電池而改變)，每隔固定時間，自動啟動蜂鳴報警器，提醒顧客 及時充電。并且記錄報警開始的時間與報警的次數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰動力電池使用狀況記錄與保養(yǎng)提醒功能，也可以叫做鋰動力電池黑匣子(BBB)。本黑匣子功能可以有以下兩種方法實現(xiàn)1)這個記錄功能包含在鋰動力電池保護板(BMS)的設(shè)計中，該方式適用于BMS是用MCU實現(xiàn)的。2)采用單獨模塊來獨立實現(xiàn)鋰動力黑匣子功能。本發(fā)明對鋰動力電池完成相鄰兩次最長的充電的具體時間；過流時間及次數(shù)等數(shù)據(jù)的記錄。并在需要時進行保養(yǎng)提示報警。本發(fā)明可以清楚掌握鋰動力電池在售后的使用狀況，有利于進行故障原因分析，保證了售后服務(wù)的順利進行，減少客戶與生產(chǎn)商之間的糾紛。而且方便客戶使用與保養(yǎng)，提高電池壽命，保護客戶的經(jīng)濟利益。
文檔編號H02J7/00GK101860048SQ201010146088
公開日2010年10月13日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者韓競科 申請人:韓競科