本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能家居用鋰離子電池的運(yùn)行激活系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

智能家居(英文：smart home,home automation)已經(jīng)成為目前人們生活的必須品，在人類生活中越來越廣泛的應(yīng)用，而智能家居的電池大多數(shù)是為智能家居的信號(hào)發(fā)生或接受器提供電力，工作電流很低，并經(jīng)受長時(shí)間的存儲(chǔ)，而在這種運(yùn)行條件下電池鈍化現(xiàn)象嚴(yán)重，內(nèi)阻上升，容量衰減嚴(yán)重，循環(huán)壽命縮短。而現(xiàn)有技術(shù)中充電方法大多為恒流充電，未考慮到電池的具體情況，當(dāng)電池情況惡化時(shí)，在充電過程中容易起火爆炸，危害用電設(shè)備的安全。同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)中也未發(fā)現(xiàn)在電池使用過程中根據(jù)電池情況執(zhí)行激活電池程序，延長電池的使用壽命。

有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種新的用于智能家居系統(tǒng)鋰離子電池的運(yùn)行激活系統(tǒng)，增強(qiáng)電池的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種智能家居用鋰離子電池運(yùn)行和激活系統(tǒng)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，隨著電池使用時(shí)間的變長，電池的內(nèi)阻逐漸增大，在電池充電的過程中溫度上升情況明顯，而高溫環(huán)境是導(dǎo)致電池衰減的主要因素之一，因此，發(fā)明人在充電過程中檢測(cè)電池的溫度，保證電池在正常溫度范圍內(nèi)充電；同時(shí)，設(shè)置激活模式，當(dāng)電池情況惡化時(shí)，通過激活模式重新激活電池，通過脈沖電流調(diào)整電池內(nèi)部環(huán)境，激活正負(fù)極的活性，減小內(nèi)阻，改善電池情況，以達(dá)到延長電池使用壽命的目的，同時(shí)，系統(tǒng)還包括安全措施，防止電池溫度過高或起火危害智能家居的其他部件。

具體的方案如下：

一種智能家居用鋰離子電池的運(yùn)行激活系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括溫度檢測(cè)器，計(jì)時(shí)器，電池充放電模塊，電池電壓和電流檢測(cè)器和控制模塊，其特征在于，電池充放電模塊的運(yùn)行模式包括充電模式和激活模式，控制模塊根據(jù)電池情況選擇所述充放電模塊以充電模式或激活模式運(yùn)行，所述充電模式包括，當(dāng)電池電壓和電流檢測(cè)器檢測(cè)到電池的SOC低于10%時(shí)啟動(dòng)第一恒流模式充電，充電電流為0.3~0.8C，當(dāng)溫度檢測(cè)器檢測(cè)電池溫度上升為第一預(yù)定值以上時(shí)，充電電流減小至0.1~0.2C，所述第一預(yù)定值為45~55攝氏度；當(dāng)電池溫度下降至第一預(yù)定值以下時(shí)，以第一恒流模式繼續(xù)充電；充電至截至電壓后，停止充電，所述截至電壓為4.2~4.4V；所述激活模式包括，以1-2C的電流進(jìn)行脈沖式交替充放電，充電時(shí)間為5-10ms，放電時(shí)間為5-10ms，間隔10-20s，所述脈沖式交替充放電持續(xù)時(shí)間為20-60min；然后以0.5-0.8C的電流第二恒流模式充電至所述截止電壓，在所述第二恒流模式充電過程中，若電池溫度上升至所述第一預(yù)定值以上時(shí)，重復(fù)所述脈沖式交替充放電過程。

進(jìn)一步的，其中所述電池情況包括電池溫度，當(dāng)電池處于充電模式時(shí)，當(dāng)溫度檢測(cè)器檢測(cè)電池溫度上升為第二預(yù)定值以上時(shí)，停止充電，所述第二預(yù)定值為56~65攝氏度，當(dāng)電池溫度降至第一預(yù)定值以下時(shí)，啟動(dòng)所述激活模式。

進(jìn)一步的，其中所述電池情況包括電池自上一個(gè)激活模式結(jié)束后的運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)運(yùn)行時(shí)間大于預(yù)定值時(shí)，啟動(dòng)所述激活模式。

進(jìn)一步的，所述溫度檢測(cè)器檢測(cè)并記錄電池在所述脈沖式交替充放電過程開始和結(jié)束兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的溫度，若結(jié)束時(shí)電池溫度高于開始時(shí)電池溫度，則所述系統(tǒng)啟動(dòng)報(bào)警信號(hào)，停止對(duì)所述電池的使用，并發(fā)布更換電池的信息。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括降溫模塊，當(dāng)電池溫度超過第三預(yù)定值時(shí)，啟動(dòng)降溫模塊對(duì)電池降溫，并且所述系統(tǒng)啟動(dòng)報(bào)警信號(hào)，停止對(duì)所述電池的使用，并發(fā)布更換電池的信息。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括電池彈射裝置以及滅火腔，當(dāng)電池溫度超過第四預(yù)定值時(shí)，所述第四預(yù)定值高于第三預(yù)定值，所述彈射裝置將電池彈出至滅火腔內(nèi)，執(zhí)行滅火程序。

本發(fā)明具有如下有益效果：

（1）充電過程中根據(jù)電池溫度調(diào)整充電電流，防止電池溫度上升超過正常溫度范圍，避免了高溫環(huán)境對(duì)電池壽命的影響；

（2）根據(jù)電池情況的惡化程度開啟激活模塊，利用脈沖電流改善電池的使用情況，延長壽命。

（3）通過在衡量脈沖電流激活過程的效果來準(zhǔn)確確定電池的真實(shí)情況，準(zhǔn)確判斷電池是否需要更換。

（4）通過設(shè)置降溫模塊，彈射裝置以及滅火腔，防止電池著火或者爆炸，以及保護(hù)智能家居的其他部件的正常使用。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明下面將通過具體的實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1

根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，其中電池工作電流為0.01C，所述第一恒流模式充電電流為0.3C，當(dāng)溫度檢測(cè)器檢測(cè)電池溫度上升為第一預(yù)定值以上時(shí)，充電電流減小至0.1C，所述第一預(yù)定值為45攝氏度；當(dāng)電池溫度下降至第一預(yù)定值以下時(shí)，以第一恒流模式繼續(xù)充電；充電至截至電壓后，停止充電，所述截至電壓為4.2V；所述激活模式包括，以1C的電流進(jìn)行脈沖式交替充放電，充電時(shí)間為5ms，放電時(shí)間為5ms，間隔10s，所述脈沖式交替充放電持續(xù)時(shí)間為20min；然后以0.5C的電流第二恒流模式充電至所述截止電壓，若電池溫度上升至所述第一預(yù)定值以上時(shí)，重復(fù)所述脈沖式交替充放電過程。當(dāng)電池處于充電模式時(shí)，當(dāng)溫度檢測(cè)器檢測(cè)電池溫度上升為第二預(yù)定值以上時(shí)，停止充電，所述第二預(yù)定值為56攝氏度，當(dāng)電池溫度降至第一預(yù)定值以下時(shí)，啟動(dòng)所述激活模式。所述第三預(yù)定值為70攝氏度，所述第四預(yù)定值為90攝氏度。

實(shí)施例2

根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，其中電池工作電流為0.01C，所述第一恒流模式充電，充電電流為0.8C，當(dāng)溫度檢測(cè)器檢測(cè)電池溫度上升為第一預(yù)定值以上時(shí)，充電電流減小至0.2C，所述第一預(yù)定值為55攝氏度；當(dāng)電池溫度下降至第一預(yù)定值以下時(shí)，以第一恒流模式繼續(xù)充電；充電至截至電壓后，停止充電，所述截至電壓為4.4V；所述激活模式包括，以2C的電流進(jìn)行脈沖式交替充放電，充電時(shí)間為10ms，放電時(shí)間為10ms，間隔20s，所述脈沖式交替充放電持續(xù)時(shí)間為60min；然后以0.8C的電流第二恒流模式充電至所述截止電壓，在所述第二恒流模式充電過程中，若電池溫度上升至所述第一預(yù)定值以上時(shí)，重復(fù)所述脈沖式交替充放電過程。當(dāng)檢測(cè)到電池自上一個(gè)激活模式結(jié)束后的運(yùn)行時(shí)間大于1000h時(shí)，啟動(dòng)所述激活模式。所述第三預(yù)定值為70攝氏度，所述第四預(yù)定值為90攝氏度。

對(duì)比例1

電池工作電流為0.01C，當(dāng)電池SOC小于10%時(shí)，以0.5C充電至4.2C。

實(shí)施例1，2和對(duì)比例1的電池循環(huán)容量保持率見表1，在工作初期，實(shí)施例1，2的電池性能和對(duì)比例1的性能并無差距，在循環(huán)200次之后，由于實(shí)施例1，2中的電池進(jìn)行了激活程序，電池的循環(huán)容量保持率較好，始終保持較好的工作狀態(tài)，而對(duì)比例1的電池的容量保持率下降幅度較大并且發(fā)熱嚴(yán)重，于273次后由于異常發(fā)熱報(bào)廢。

表1

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。