本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨信息技術(shù)飛速發(fā)展，筆記本電腦成為人們生活不可少的工具，它攜帶方便、使用簡(jiǎn)單，對(duì)生活和工作的提供了極大的方便，而電池作為筆記本電腦不可或缺的重要部分，在沒有外接電源供電的情況下，其作用非常重要，電池一般由外殼+電芯CELL+保護(hù)板管理系統(tǒng)組成，它能給電腦提供足夠的電能，保護(hù)板管理系統(tǒng)是電池的核心，起到通訊連接、計(jì)量、安全保護(hù)等作用，電芯以鋰離子為主，使用壽命一般為1-2年，保護(hù)板芯片以IIC通訊協(xié)議為主，由于通信協(xié)議一般直接燒制在保護(hù)板管理系統(tǒng)的存儲(chǔ)芯片上，不能自動(dòng)升級(jí)，導(dǎo)致一款電池只能在一款電腦上使用，不能在其他類型的電腦上使用。同時(shí)，在筆記本電腦的鋰離子電池的現(xiàn)有技術(shù)中，電池多采用充滿放干模式設(shè)計(jì)，目的實(shí)現(xiàn)容量最大化，但對(duì)電芯有損失，鋰離子電池在使用1年后，其存儲(chǔ)電量就低于標(biāo)準(zhǔn)容量的60%，如果長時(shí)間在高溫或低溫的極端環(huán)境下使用，使用壽命更短，因此，本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員需要迫切解決的一個(gè)技術(shù)問題就是：如何能創(chuàng)新的提出一種措施，克服筆記本電腦鋰離子電池的使用壽命短、電池安全機(jī)制不佳、適用范圍不夠的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

所述鋰離子電池的電池管理方法包括：鋰離子電池向筆記本電腦的電池管理系統(tǒng)發(fā)送SMBUS時(shí)鐘信號(hào)、SMBUS數(shù)據(jù)信號(hào)，發(fā)出握手請(qǐng)求；

筆記本電腦的電池管理系統(tǒng)根據(jù)鋰離子電池發(fā)送的時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)識(shí)別鋰離子電池，并與鋰離子電池建立通信；

鋰離子電池向筆記本電腦電池管理系統(tǒng)發(fā)送電池狀態(tài)參數(shù)；

筆記本電腦電池管理系統(tǒng)判斷鋰離子電池狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行功能判斷，所述功能判斷包括：電流判斷、電壓判斷、溫度判斷、短路判斷；

鋰離子電池根據(jù)電池管理系統(tǒng)的判斷指令進(jìn)行充電或放電。

基于上述鋰離子電池的電池管理方法的另一個(gè)實(shí)施例中，還包括：如果所述電池管理系統(tǒng)軟件失效，所述鋰離子電池通過保護(hù)電路關(guān)斷鋰離子電池的輸電功能。

基于上述鋰離子電池的電池管理方法的另一個(gè)實(shí)施例中，所述電流判斷是電池管理系統(tǒng)通過判斷鋰離子電池的輸出電流值設(shè)置對(duì)電池是否充電，當(dāng)鋰離子電池的輸出電流值大于或等于設(shè)定電流閾值時(shí)，MCU啟動(dòng)斷開MOS，關(guān)閉對(duì)鋰離子電池的充電，鋰離子電池處于保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)鋰離子電池的輸出電流值小于設(shè)定電流閾值時(shí)，MCU啟動(dòng)連接MOS，打開對(duì)鋰離子電池的充電，鋰離子電池處于充電狀態(tài)。

基于上述鋰離子電池的電池管理方法的另一個(gè)實(shí)施例中，所述電流閾值為8安培。

基于上述鋰離子電池的電池管理方法的另一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓判斷是電池管理系統(tǒng)通過判斷鋰離子電池的輸出電壓值對(duì)電池進(jìn)行充電或放電，當(dāng)鋰離子電池電壓小于或等于MCU設(shè)定的最小放電電壓閾值時(shí)，MCU自動(dòng)關(guān)閉放電MOS功能，鋰離子電池停止放電，所述最小放電電壓閾值大于鋰離子電池保持電壓。

基于上述鋰離子電池的電池管理方法的另一個(gè)實(shí)施例中，所述最小放電電壓閾值為2.75V，所述鋰離子電池保持電壓為2.5V。

基于上述鋰離子電池的電池管理方法的另一個(gè)實(shí)施例中，所述所述溫度判斷是電池管理系統(tǒng)通過判斷鋰離子電池的溫度設(shè)置對(duì)電池充電模塊是否關(guān)閉，當(dāng)鋰離子電池溫度不小于最大工作溫度閾值或不大于最小工作溫度閾值時(shí)，鋰離子電池關(guān)閉充電模塊，當(dāng)鋰離子電池溫度大于最小工作溫度閾值且小于最大工作維度閾值時(shí)，鋰離子電池打開充電模塊。

基于上述鋰離子電池的電池管理方法的另一個(gè)實(shí)施例中，所述最小工作溫度閾值為0攝氏度，最大工作溫度閾值為45攝氏度。

本實(shí)用新型的實(shí)施例還提供一種鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)，所述鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)包括：鋰離子電池組、主控MCU、輸入輸出電路單元、MOS模塊、保護(hù)電路單元；

所述鋰離子電池組為電池管理系統(tǒng)的目標(biāo)主體；

所述主控MCU通過程序參數(shù)設(shè)計(jì)，控制電源輸出輸入、容量計(jì)量、安全保護(hù)功能；

所述輸入輸出電路單元是鋰離子電池的充電放電的接口單元；

所述MOS模塊與主控MCU連接，通過主控MCU判斷鋰離子電池組的參數(shù)，向所述MOS模塊發(fā)送指令，控制輸入輸出電路單元的電流輸入輸出狀態(tài)；

所述保護(hù)電路單元與輸入輸出電路單元連接，用于保護(hù)內(nèi)部元器件的安全、通信不受干擾；

所述主控MCU與鋰離子電池組和MOS模塊連接，所述MOS模塊與保護(hù)電路單元連接，所述輸入輸出電路單元與保護(hù)電路單元連接。

基于上述鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例中，所述主控MCU使用型號(hào)為SN8765、BQ3060、A2170、A2169、A2168、BQ2084的一種。

基于上述鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例中，所述保護(hù)電路單元包括元器件有：保險(xiǎn)絲F1、電阻R10、穩(wěn)壓管Z1；

所述保險(xiǎn)絲F1與輸入輸出電路單元的正極輸入端連接，在主控MCU的軟件保護(hù)功能失效情況實(shí)施輸入保護(hù)；

所述電阻R10與輸入輸出電路單元的負(fù)極輸入端連接，用于測(cè)量輸入電流大小，并將測(cè)量的電流信息發(fā)送至主控MCU，用于主控MCU對(duì)系統(tǒng)的充電控制；

所述穩(wěn)壓管Z1用于控制SMBUS時(shí)鐘信號(hào)、SMBUS數(shù)據(jù)信號(hào)不受干擾。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型包括以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型實(shí)施例的鋰離子電池的電池管理方法和系統(tǒng)能有效管理筆記本電腦的鋰離子電池，通過修改MCU的控制程序，實(shí)現(xiàn)鋰離子電池與多種筆記本電腦相適應(yīng)，能自動(dòng)進(jìn)行鋰離子電池的電流判斷、電壓判斷、溫度判斷、短路判斷，通過判斷結(jié)果自動(dòng)控制鋰離子電池的充電或放電，延長鋰離子電池的使用壽命，設(shè)計(jì)的保護(hù)電路單元能夠?qū)︿囯x子電池的輸入保護(hù)、自動(dòng)檢測(cè)輸入電流大小，并保護(hù)通信信號(hào)不受干擾。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所使用的附圖做一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型的鋰離子電池的電池管理方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖2是本實(shí)用新型的鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的電路圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例只是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的一種鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)及檢測(cè)方法進(jìn)行更詳細(xì)地說明。

圖1是本實(shí)用新型的鋰離子電池的電池管理方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖，如圖1所示，該鋰離子電池的電池管理方法包括：

10，鋰離子電池向筆記本電腦的電池管理系統(tǒng)發(fā)送SMBUS時(shí)鐘信號(hào)、SMBUS數(shù)據(jù)信號(hào)，發(fā)出握手請(qǐng)求；

20，筆記本電腦的電池管理系統(tǒng)根據(jù)鋰離子電池發(fā)送的時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)識(shí)別鋰離子電池，并與鋰離子電池建立通信；

30，鋰離子電池向筆記本電腦電池管理系統(tǒng)發(fā)送電池狀態(tài)參數(shù)；

40，筆記本電腦電池管理系統(tǒng)判斷鋰離子電池狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行功能判斷，所述功能判斷包括：電流判斷、電壓判斷、溫度判斷、短路判斷；

50，鋰離子電池根據(jù)電池管理系統(tǒng)的判斷指令進(jìn)行充電或放電。

還包括：如果所述電池管理系統(tǒng)軟件失效，所述鋰離子電池通過保護(hù)電路關(guān)斷鋰離子電池的輸電功能。

所述電流判斷是電池管理系統(tǒng)通過判斷鋰離子電池的輸出電流值設(shè)置對(duì)電池是否充電，當(dāng)鋰離子電池的輸出電流值大于或等于設(shè)定電流閾值時(shí)，MCU啟動(dòng)斷開MOS，關(guān)閉對(duì)鋰離子電池的充電，鋰離子電池處于保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)鋰離子電池的輸出電流值小于設(shè)定電流閾值時(shí)，MCU啟動(dòng)連接MOS，打開對(duì)鋰離子電池的充電，鋰離子電池處于充電狀態(tài)。所述電流閾值為8安培。

所述電壓判斷是電池管理系統(tǒng)通過判斷鋰離子電池的輸出電壓值對(duì)電池進(jìn)行充電或放電，當(dāng)鋰離子電池電壓小于或等于MCU設(shè)定的最小放電電壓閾值時(shí)，MCU自動(dòng)關(guān)閉放電MOS功能，鋰離子電池停止放電，所述最小放電電壓閾值大于鋰離子電池保持電壓。

所述最小放電電壓閾值為2.75V，所述鋰離子電池保持電壓為2.5V。

所述溫度判斷是電池管理系統(tǒng)通過判斷鋰離子電池的溫度設(shè)置對(duì)電池充電模塊是否關(guān)閉，當(dāng)鋰離子電池溫度不小于最大工作溫度閾值或不大于最小工作溫度閾值時(shí)，鋰離子電池關(guān)閉充電模塊，當(dāng)鋰離子電池溫度大于最小工作溫度閾值且小于最大工作維度閾值時(shí)，鋰離子電池打開充電模塊。

所述最小工作溫度閾值為0攝氏度，最大工作溫度閾值為45攝氏度。

圖2是本實(shí)用新型的鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本實(shí)用新型的鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的電路圖，如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例還提供一種鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)，所述鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)包括：鋰離子電池組1、主控MCU 2、輸入輸出電路單元3、MOS模塊4、保護(hù)電路單元5；

所述鋰離子電池組1為電池管理系統(tǒng)的目標(biāo)主體；

所述主控MCU 2通過程序參數(shù)設(shè)計(jì)，控制電源輸出輸入、容量計(jì)量、安全保護(hù)功能；

所述輸入輸出電路單元3是鋰離子電池的充電放電的接口單元；

所述MOS模塊4與主控MCU 2連接，通過主控MCU 2判斷鋰離子電池組1的參數(shù)，向所述MOS模塊4發(fā)送指令，控制輸入輸出電路單元3的電流輸入輸出狀態(tài)；

所述保護(hù)電路單元5與輸入輸出電路單元3連接，用于保護(hù)內(nèi)部元器件的安全、通信不受干擾；

所述主控MCU 2與鋰離子電池組1和MOS模塊4連接，所述MOS模塊4與保護(hù)電路單元5連接，所述輸入輸出電路單元3與保護(hù)電路單元5連接。

所述主控MCU 2使用型號(hào)為SN8765、BQ3060、A2170、A2169、A2168、BQ2084的一種。

所述保護(hù)電路單元5包括元器件有：保險(xiǎn)絲F1、電阻R10、穩(wěn)壓管Z1；

所述保險(xiǎn)絲F1與輸入輸出電路單元3的正極輸入端連接，在主控MCU的軟件保護(hù)功能失效情況實(shí)施輸入保護(hù)；

所述電阻R10與輸入輸出電路單元3的負(fù)極輸入端連接，用于測(cè)量輸入電流大小，并將測(cè)量的電流信息發(fā)送至主控MCU 2，用于主控MCU 2對(duì)系統(tǒng)的充電控制；

所述穩(wěn)壓管Z1用于控制SMBUS時(shí)鐘信號(hào)、SMBUS數(shù)據(jù)信號(hào)不受干擾。

本實(shí)用新型的MCU程序內(nèi)容配置為：

過充電壓設(shè)計(jì)，高于電芯規(guī)格書指定最低電壓值，低于電芯規(guī)格書指定電壓為準(zhǔn)，以保護(hù)安全使用，程序內(nèi)容配置為：

ST COV Threshold = 4300

ST COV Recovery = 4100

CUV Threshold = 2650

最大放電電流，此設(shè)計(jì)在電芯標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，在本實(shí)用新型中為8000mA，程序內(nèi)容配置為：

OC (1st Tier) Dsg = 8000

充放電溫度控制，此設(shè)計(jì)在電芯標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，在本實(shí)用新型中溫度范圍為【0-45攝氏度】，程序內(nèi)容配置為：

[Temperature(1st Level Safety)]

Over Temp Chg = 0

Over Temp Dsg = 45

電腦識(shí)別名稱，設(shè)計(jì)與電腦需求對(duì)應(yīng)信息，程序內(nèi)容配置為：

Device Name = ASO9041。

以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)及檢測(cè)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。