联网中的各项控制指令并传输至电池组管理模块。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果之一是:在电池组中的每个锂电池单元中增设电池单元管理器，根据每个锂电池单元的特征进行个性化充放电管理，使其性能保持最优状态，并使其输出电压与最终电池组的电压相匹配，从而可根据容量要求直接将多个锂电池单元并联起来，且在锂电池单元因生产缺陷损坏或寿命终止时将其从电池组中退出而不影响电池组中其它锂电池单元的正常使用，有效延长电池组的使用寿命；并且通过电池组管理模块及锂电池单元中的锂电池单元管理器对原始锂电池的使用状态参数进行的各类监测，进一步提升了锂电池组在使用时的安全性，避免因温度过高及短路等情形造成的安全事故；同时本发明所提供的一种智能锂电池及其分布式管理系统结构简单，可直接利用现有的3.6V锂电池进行改装，适于工业化生产，亦可在各类设备上安装使用，应用范围广阔。
[0017]
【附图说明】
[0018]图1为现有技术中锂电池组的连接结构框图；
图2为用于说明本发明一个实施例的智能锂电池结构框图；
图3为用于说明本发明一个实施例中锂电池单元管理器的结构框图；
图4为用于说明本发明另一个实施例的分布式管理系统结构框图；
图5为用于说明本发明另一个实施例中智能电池组管理单元的结构框图。
[0019]
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明作进一步阐述。
[0021]参考图2与图3所示，本发明的一个实施例是一种智能锂电池，其中包括原始锂电池，该原始锂电池可采用现有技术中标准的3.6V的锂电池，锂电池可以有不同的容量，并且这样的原始锂电池已具有基本的过温，过流保护功能。将原始锂电池接入锂电池单元管理器，再将锂电池单元管理器接入电极，即锂电池单元管理器置于原始锂电池的电极与智能锂电池的电极之间，该锂电池单元管理器中设有性能优化模块，将性能优化模块分别接入充电管理模块、放电管理模块与电压管理模块，前述各个模块在锂电池单元管理器中的具体功能如下:
上述性能优化模块用于对原始锂电池使用的各项性能参数进行统计，并将统计的各项参数历史数据进行存储，并根据所述各项参数历史数据向充电管理模块与放电管理模块输出控制指令；性能优化模块统计的原始锂电池使用各项性能参数包括存储，释放，漏电，电池内部充放电损耗，充电效率，放电效率及充放电温度等历史数据，根据该原始锂电池的特征控制充电管理模块及放电管理模块，对原始锂电池的性能及寿命进行优化。其中主要的统计算法包括:
储能:原始锂电池的充电电流减去电池充电内部损耗与充电时间的积分。
[0022]释放:原始锂电池的放电电流加上电池内部的放电损耗与放电时间的积分。
[0023]漏电:原始锂电池内部的自放电加上智能电池单元管理模块的待机电流与待机时间的积分。
[0024]电池内部充放电损耗:原始锂电池内部在充放电过程中的物理及化学损耗，如发热等。
[0025]充电效率:原始锂电池的充电电流与原始锂电池电压的乘积，除以智能电池的充电电流与智能电池的充电电压的乘积。
[0026]放电效率:原始锂电池放电电流与智能电池单元电压的乘积，除以原始锂电池的放电电流与原始锂电池的电压的乘积。
[0027]在配有备用原始锂电池的智能锂电池电池组中，锂电池单元管理器中的性能优化模块也可配合智能电池组管理单元管理这些备用原始锂电池，决定哪个原始锂电池进入和退出使用，对多个原始电池单元的性能经行综合优化，并把有缺陷或寿命终止的原始锂电池从电池组中隔离，延长智能锂电池单元的使用寿命。该模块同时接受上层管理模块，如电池组管理单元的指令，决定该电池单元的充电电流，放电电流，及充放电功能等，如禁充/可充，禁放/可放及休眠，或退出服务。
[0028]上述充电管理模块用于采集原始锂电池充电的各项参数并传输至性能优化模块，且控制智能锂电池充电回路的通断；
上述放电管理模块用于采集原始锂电池放电的各项参数并传输至性能优化模块，且控制智能锂电池放电回路的通断；
上述电压管理模块中设有DC/DC变换器，所述DC/DC变换器接入原始锂电池的电极与智能锂电池的电极之间，用于将智能锂电池的输出电压转换为设定电压，将智能锂电池的输入电压转换为与原始锂电池相匹配的电压。
[0029]充电时，电压管理模块根据原始锂电池充电特征的要求，使用寿命及当时的储电状态，按照预先设定的算法，调节充电电流及电压，实现原始锂电池的最佳充电效果。放电时，该模块接收上层电池组管理模块的指令，调节智能锂电池的输出电压。当多个智能锂电池并联成电池组时，由于电压的微小差别会导致输出电流的极大变化，甚至从别的电池单元吸收电流，降低电池的供电能力。该模块负责跟踪并联电网的电压变化情况，实时调节输出电压，并根据原始锂电池的储电情况，在一定的输出电压范围内，调节电池组中智能锂电池单元的输出功率。同时接受智能电池组管理单元的调度，按照要求调节输出电压，达到预定的输出功率。
[0030]在本实施例中，通过上述的DC/DC变换器即将单独的原始锂电池的输出电压提升至36V、48V甚至更高，在电池组使用中无需使用串联增加电压的方式，使得在电池组组成中每个智能锂电池的结构均相对独立，不受电池组中其它锂电池单元的影响。
[0031]仍然参考图3所示，在本发明的另一实施例中，还可将上述充电管理模块与电压管理模块还接入超级电容，用于电压管理模块将充电电压转换为与超级电容相匹配的电压，由超级电容在充电时预先存储一部分电能，在充电电源断开后再冲入原始锂电池。本实施例中增设超级电容的主要目的是提高充电效率和加强锂电池的放电能力。由于电容充电过程是个物理过程，其充电速度非常快，仅受充电电源的限制，因而能够很快吸收电能。而电池充电是个化学过程，需要时间，不能很快从电源吸收能量。放电时也一样，电容能够在短时间为负载提供大量电能，而电池则需要时间。因而超级电容的加入能够补偿电池的缺点，使得由智能锂电池单元构成的电池组能够以更高的速度充放电。这在电动车动力电池中尤其重要。当刹车时，发电机产生大量电能，如果电池不能快速吸收，多余的电能将会浪费，而且还造成大量发热，需要强大的散热系统。当启动时，需要大量电能，而电池不能满足其要求。这些都极大地影响电动车性能。随着超级电容技术的发展，电容储能密度会不断提高，上述的智能锂电池中加入超级电容将极大地提高电池的性能，缩短充电时间。
[0032]进一步的，正如图3所