智能蓄电池及其远程管理系统技术方案

智能蓄电池及其远程管理系统，包括多个蓄电池单体，任意一蓄电池单体包括电池上盖，电池上盖上设置有切换开关、通信接口，多个蓄电池单体通过所述通信接口进行级联连接，构成蓄电池组。所述任意一蓄电池单体内部含集成芯片，集成芯片用于蓄电池单体电压、内阻、温度的在线实时监测；所述集成芯片包括：A/D芯片、CPU处理器、电压测量电路，内阻测量电路、温度测量电路，A/D芯片连接CPU处理器，所述CPU处理器连接通信接口。本发明专利技术智能蓄电池能够实时反映蓄电池自身运行工况，能够进行电压均衡。同时配备功能完备的蓄电池专业信息处理和综合分析互联网信息平台，可有效改善蓄电池运行状况，显著提高蓄电池供电可靠性，延缓蓄电池寿命。

Intelligent battery and its remote management system

The intelligent storage battery and its remote management system include a plurality of storage battery monomers, and any storage battery monomer includes a battery upper cover. A switch and a communication interface are arranged on the battery upper cover, and a plurality of storage battery monomers are cascaded connected through the communication interface to form a storage battery group. The internal part of any battery cell contains an integrated chip which is used for on-line real-time monitoring of voltage, internal resistance and temperature of the battery cell cell. The integrated chip includes: A/D chip, CPU processor, voltage measuring circuit, internal resistance measuring circuit, temperature measuring circuit, A/D chip connected with CPU processor, and the CPU processing. The device connects the communication interface. The intelligent accumulator can reflect the operating conditions of the battery in real time, and can carry out voltage balancing. At the same time, equipped with a fully functional battery professional information processing and comprehensive analysis of the Internet information platform, can effectively improve the battery operation, significantly improve the reliability of battery power supply, delay battery life.

【技术实现步骤摘要】
智能蓄电池及其远程管理系统
本专利技术涉及智能蓄电池
，具体是一种智能蓄电池及其远程管理系统。
技术介绍
现有技术中的智能蓄电池已广泛应用于笔记本电脑、便携式电子产品、不间断电源、汽车、安防、通讯、医疗、航空/航天、军事等领域，然而现有技术中的智能蓄电池仍然存在：缺少状态监测功能、外接监测系统安装复杂、运维成本高等缺陷。具体体现在：(1)、当长期处于浮充状态的电池是否还具有带动负载的能力时，现有技术中的内阻测量精度差，国内外先进测量装置均不能实现精确反映蓄电池的内阻变化。(2)、电池失效无法预知时，现有技术中受限于内阻测量技术，无法有效找出失效电池。(3)、电池运行过程发生漏液、电池故障不易察觉、连接片故障检查等，当前仍无明确解决办法。(4)、电池突然失效时，现有技术中受限于内阻测量技术，对失效电池的识别、把控能力有限。(5)、实时甄别落后电池时，现有技术中通过综合监测技术，可识别出落后电池，但预知能力有限。(6)、如何将物料管理延伸到每一只蓄电池单体、如何了解蓄电池的健康状态、如何合理配组电池，当前仍无明确解决办法。进一步来讲，现有技术中的智能蓄电池函待需要解决的技术问题有：1：充电机电压不合适时如何处理。2：充电机电流不合适时如何处理。3：用户不能掌握蓄电池内部温度时如何处理。4：如何调控串联蓄电池组单体电压差。5：如何确立充电机均衡充电过程的两种充电模式转换。6：蓄电池防盗。7：如何方便完成蓄电池的日常运行维护的数据采集作业。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种智能蓄电池及其远程管理系统，智能蓄电池内置支持内阻测量、电压测量、温度测量的集成芯片，支持定制内置传感器设计，能够实时反映蓄电池自身运行工况，能够进行电压均衡，高内聚，低耦合。外观简洁，安装简便，安全性高，维护方便，可全面实现远程维护操作。同时配备功能完备的蓄电池专业信息处理和综合分析互联网信息平台，可有效改善蓄电池运行状况，显著提高蓄电池供电可靠性，延缓蓄电池寿命，进而提高蓄电池的性价比。本专利技术采取的技术方案为：智能蓄电池，包括多个蓄电池单体，任意一蓄电池单体包括电池上盖，电池上盖上设置有切换开关、通信接口，多个蓄电池单体通过所述通信接口进行级联连接，构成蓄电池组。所述任意一蓄电池单体内部含集成芯片，集成芯片用于蓄电池单体电压、内阻、温度的在线实时监测；所述集成芯片包括：A/D芯片、CPU处理器；电压测量电路，用于获取蓄电池单体电压量，电压测量电路接A/D芯片，A/D芯片将模拟量转换成数字量；内阻测量电路，用于获取蓄电池单体电压、电流信号，内阻测量电路接A/D芯片，A/D芯片将模拟量转换成数字量；温度测量电路，用于获取蓄电池单体温度信号，温度测量电路接A/D芯片，A/D芯片将模拟量转换成数字量；A/D芯片连接CPU处理器，所述CPU处理器连接通信接口。所述电池上盖上设置有两个RJ11标准通信接口，任意一蓄电池单体的CPU处理器均与电池上盖上的两个RJ11标准通信接口连接，相邻两个蓄电池单体之间通过通信线通信连接后均汇总连接至参数集中器。所述相邻两个蓄电池单体之间通过联条串联或者并联，构成蓄电池组。所述蓄电池组包括一个总电压/电流采集单元，用于对蓄电池组电池电压、充放电电流、浮充电流进行监测；所述总电压/电流采集单元包括分压电路、霍尔传感器；蓄电池组连接分压电路，分压获得总电压值，电压值输出给A/D转换器，将电压信号转换成数字信号；霍尔传感器获取总电流值，霍尔传感器输出信号给A/D转换器。所述温度测量电路包括温度传感器，温度传感器通过线路引脚焊接在蓄电池单体一侧极柱上。所述蓄电池单体包括夹层壳体，监测线路安装于所述夹层壳体内。所述蓄电池单体内置GPS模块、4G通信模块，GPS模块与CPU处理器进行通信连接。所述电池上盖上设置有指示灯。所述电池上盖上切换开关位置为凹面设计。所述多个蓄电池单体排布在电池架上。智能蓄电池远程管理系统，该系统包括多个蓄电池单体、参数集中器、智能蓄电池参数传感器、远程放电负载、开关量监测控制单元、绝缘监察模块；任意一蓄电池单体对应连接一个智能蓄电池参数传感器，多个智能蓄电池参数传感器连接参数集中器；多个蓄电池单体连接总电压电路测量装置，总电压电路测量装置通过第一485总线连接参数集中器；参数集中器通过第二485总线连接绝缘监察模块、开关量监测控制单元；绝缘监察模块、开关量监测控制单元连接远程放电负载。该系统包括充电机特性监测模块、规约转换模块。所述参数集中器分别连接报警服务器、WEB端口服务器、应用程序通讯服务器、数据库服务器、一级便携终端；所述报警服务器连接手持终端、和/或EMAIL邮箱；所述WEB端口服务器连接二级便携终端、和/或台式机。本专利技术一种智能蓄电池及其远程管理系统，技术效果如下：1：通过巧妙设计测量电路，平衡了测量成本、噪声、精确度等指标，实现了精确反映蓄电池的内阻变化。2：通过对蓄电池内阻精确的、连续的测量，拟合出趋势变化曲线，可以在蓄电池失效前两个月告警提示即将失效的蓄电池。3：实时监控充电机的运行电压的，并结合单体蓄电池本身的运行参数，给充电机正确的反馈，使蓄电池沐浴在良好电压环境下。避免因充电机电压不正确而造成后备蓄电池寿命缩短。4：监控充放电电流，找出用户不合理使用蓄电池的时段，分析蓄电池寿命缩短的原因。通过对浮充电流的监控，反馈给运维部门，使蓄电池浮充状态工作在最合适的浮充电流下。5：内置温度传感器于智能蓄电池内部，真正掌握蓄电池内部温度进而分析其健康状态。6：可以对蓄电池的极柱端子溢酸情况进行监测。7：通过对浮充电压、浮充电流、温度三个浮充关键参数的监测，在后备蓄电池的90％运行时间内做好维护保养。8：通过将最低单体电压、最高单体电压数据反馈给正在进行均衡作业的充电机，使充电机精确把握恒流转恒压的时间节点。9：智能蓄电池能够高精度采集蓄电池组的单体内部电压；监控系统能够高精度采集电池组总电压；通过同时刻两个电压值的比较即可发现连接片故障。10：通过在线平台，在电池被盗第一时间因通信异常产生告警。支持内置GPS和4G模块，实时返回蓄电池的定位信息，帮用户追回被盗电池。11、通过远程WEB发布平台，实现WEB发布、蓄电池云管理以及通过61850建模接入国网变电在线监控平台。12：通过失效模型可以在电池失效2个月前，即还是落后电池的时候，就发出告警提示。使失效电池对蓄电池组的影响降到最小。通过失效模型测算能够在一组正常使用的蓄电池中，挑出性能最差的蓄电池，即最有可能先出现问题的蓄电池，加以特殊关注。通过失效模型，能够对一组正常使用的蓄电池按照性能从最好到最坏的健康顺序排列，既能满足用户的关注点，又能指导蓄电池合理配组。13：测量芯片与蓄电池唯一绑定，固化唯一编码于蓄电池内部，使运维精细化到每一块蓄电池运行档案。通过串联生产环节和使用环节的数据，形成完整的数据链，经大数据分析，反过来再指导蓄电池生产和用户正确使用。14、内部芯片自带保险，有效保障自身电气安全。附图说明图1为本专利技术蓄电池单体结构示意图。图2为本专利技术蓄电池单体的电池上盖结构示意图。图3(1)为本专利技术蓄电池单体连接示意图。图3(1)中：1.1-正极连接线，1.2-负极连接线，1.3-排间连接线，1.4-电池连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.智能蓄电池，包括多个蓄电池单体（1），其特征在于：任意一蓄电池单体（1）包括电池上盖（2），通信接口（4），多个蓄电池单体（1）通过所述通信接口（4）进行级联连接，构成蓄电池组。

【技术特征摘要】
1.智能蓄电池，包括多个蓄电池单体（1），其特征在于：任意一蓄电池单体（1）包括电池上盖（2），通信接口（4），多个蓄电池单体（1）通过所述通信接口（4）进行级联连接，构成蓄电池组。2.根据权利要求1所述智能蓄电池，其特征在于：任意一蓄电池单体（1）内部含集成芯片，集成芯片用于蓄电池单体（1）电压、内阻、温度的在线实时监测；所述集成芯片包括：A/D芯片、CPU处理器；电压测量电路，用于获取蓄电池单体（1）电压量，电压测量电路接A/D芯片，A/D芯片将模拟量转换成数字量；内阻测量电路，用于获取蓄电池单体（1）电压、电流信号，内阻测量电路接A/D芯片，A/D芯片将模拟量转换成数字量；温度测量电路，用于获取蓄电池单体（1）温度信号，温度测量电路接A/D芯片，A/D芯片将模拟量转换成数字量；A/D芯片连接CPU处理器，所述CPU处理器连接通信接口（4）。3.根据权利要求1所述智能蓄电池，其特征在于：所述电池上盖（2）上设置有两个RJ11标准通信接口，任意一蓄电池单体（1）的CPU处理器均与电池上盖（2）上的两个RJ11标准通信接口连接，相邻两个蓄电池单体（1）之间通过通信线通信连接后均汇总连接至参数集中器（5）。4.根据权利要求1所述智能蓄电池，其特征在于：相邻两个蓄电池单体（1）之间通过联条（6）串联或者并联，构成蓄电池组。5.根据权利要求1所述智能蓄电池，其特征在于：所述蓄电池组包括一个总电压/电流采集单元，用于对蓄电池组电池电压、充放电电流、浮充电流进行监测；所述总电压/电流采集单元包括分压电路、霍尔传感器；蓄电池组连接分压电路，分压获得总电压值，电压值输出给A/D转换器，将电压信号转换成数字信号；霍尔传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄南，艾洪涛，胡翰文，冯强，陈刚，郭余翔，董骥，陈杰，陈佳琪，江文博，高峡，倪呈祥，石志峰，刘春意，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司，宜昌智恒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11