一种一次锂电池综合信息监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种一次锂电池综合信息系统，包括电池单元电压测试模块，电池单元电压测试模块通过前端接入控制模块与电池模块连接，电池单元电压测试模块连接处理器模块；处理器模块连接数据存储器、配置数据存储器、CAN接口通信模块、温度测试模块、模块电源、状态显示模块、地址拨码开关和参数设置模式开关，处理器模块通过CAN接口通信模块与管理服务器连接，管理服务器上设有管理系统；处理器模块内设有模块电池检测软件；前端接入控制模块与处理器模块连接；温度测试模块连接温度传感器；处理器模块能够解析管理系统的命令，对模块电池检测组件进行参数配置、策略配置以及电池模块进行电压和温度管理维护。

【技术实现步骤摘要】
一种一次锂电池综合信息监控系统
本专利技术属于锂电池监控
，具体涉及一种一次锂电池综合信息监控系统。
技术介绍
随着二十一世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求，锂电池随之进入了大规模的实用阶段。锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，邮电通讯的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。锂电池由于具有体积小、质量轻、电压高、比能量大、自放电率低以及循环寿命长等优点，逐渐成为动力电池的主流。但是由于锂电池具有明显的非线性、不一致性和时变特性。当锂电池串联或者并联使用于动力设备中时，由于各单节锂电池间内部特性的不一致，会导致各节锂电池充、放电的不一致。一节性能恶化时，整个电池组的行为特征都会受到此电池的限制，降低整体电池组性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种一次锂电池综合信息监控系统，能够根据管理系统对电池模块测试的策略主动上报电池单元电压异常或温度异常的消息，请求电池管理系统对特定电池模块的应急响应与处理措施。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术的一次锂电池综合信息监控系统，包括多个电池模块，电池模块连接电池检测组件，电池检测组件包括电池单元电压测试模块，电池单元电压测试模块通过前端接入控制模块与电池模块连接，电池单元电压测试模块连接处理器模块；处理器模块上设有程序存储器，处理器模块连接数据存储器、配置数据存储器、CAN接口通信模块、温度测试模块、模块电源、状态显示模块、地址拨码开关和参数设置模式开关，配置数据存储器上设有编码信息；电池检测组件将检测到的电池模块的电压信息、温度信息以及编码信息发送到数据存储器及处理端，数据存储器及处理端将电压信息、温度信息和编码信息发送到服务器，服务器上设有管理系统，管理系统为一可视化软件，用于发出管理命令、图形化显示信息数据、报警以及生成检测报告；处理器模块内设有模块电池检测软件，检测软件包括系统初始化模块、数据处理模块和信息通讯模块；前端接入控制模块与处理器模块连接；温度测试模块连接温度传感器；处理器模块能够解析管理系统的命令，对模块电池检测组件进行参数配置、策略配置以及电池模块进行电压和温度管理维护。本专利技术的一次锂电池综合信息系统产生的有益效果为：1.能够根据管理系统对电池模块测试的策略主动上报电池单元电压异常或温度异常的消息，请求电池管理系统对特定电池模块的应急响应与处理措施；2.组件检测到电压或温度异常时，处理器模块连续向管理系统发送多次紧急事件信息，紧急事件信息包含两帧，第一帧为故障信息，第二帧为故障信息对应的位置信息，可以准确的对电池模组的故障进行定位；3.前端接入控制模块的信号通路上串联阻值大于20M欧姆的电阻，可以避免测试电路的损坏造成对被测试电池的放电损耗或进一步引起电池的损坏，确保部分测试电路短路损坏的情况下不会造成对被测试电池单元的短路放电而出现其它安全问题。4.处理器模块发现电压或温度异常时，进行多次电压和温度测试，以避免虚假报警。5.处理器模块还连接电池内阻检测模块，采用直流脉冲放电法测量内阻，能够更加有效地监测锂电池的状态，并且能够在锂电池性能下降到一定程度的时候给出预警信号，使我们能够在锂电池失效之前将电池更换或专门维护，从而避免灾难性的断电情况的发生。附图说明图1是本专利技术的一种一次锂电池综合信息监控系统的一个实施方式的示意图。图2是本专利技术的电池检测组件的一个实施方式的结构示意图。图3是本专利技术的电池检测组件应用模型的一个实施方式的结构示意图。图4是本专利技术的前端接入控制模块的单元电路的逻辑框图的一个实施方式的示意图。图5是本专利技术的模块电池检测软件的一个实施方式的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细描述。参考图1-图5，在本专利技术的一个实施方式中，一次锂电池综合信息监控系统包括多个电池模块，电池模块连接电池检测组件，电池检测组件包括电池单元电压测试模块，电池单元电压测试模块通过前端接入控制模块与电池模块连接，电池单元电压测试模块连接处理器模块；处理器模块上设有程序存储器，处理器模块连接数据存储器、配置数据存储器、CAN接口通信模块、温度测试模块、模块电源、状态显示模块、地址拨码开关和参数设置模式开关，配置数据存储器上设有编码信息；电池检测组件将检测到的电池模块的电压信息、温度信息以及编码信息发送到数据发送及处理端，数据发送及处理端将电压信息、温度信息和编码信息发送到服务器，服务器上设有管理系统，管理系统为一可视化软件，用于发出管理命令、图形化显示信息数据、报警、紧急事件处理以及生成检测报告；处理器模块内设有模块电池检测软件，检测软件包括系统初始化模块、数据处理模块和信息通讯模块；前端接入控制模块与处理器模块连接；温度测试模块连接温度传感器；处理器模块能够解析管理系统的命令，对模块电池检测组件进行参数配置、策略配置以及电池模块进行电压和温度管理维护。为了更好的实现锂电池综合信息系统的报警功能，我们检测并记录不同温度下锂电池正常压力的数值，并界定了在不同温度下有发生锂电池有失效可能的情况下，锂电池组可能的压力值以及压力值的变化趋势的数据库，并将这一数据库及判断方法置入管理系统中，在检测到的数值触发预警条件后，管理系统自动触发紧急事件处理程序模块，紧急事件处理程序模块发出报警功能并自动调整仓库内的温度值和压力值，留给维护人员充裕的时间进行检查维护。在本专利技术的一个实施例中，数据分析预警根据读取数据处理模块的计算结果，并根据采集到的电池电压变化规律和电池本身的特性作出预警。有以下几种情况时发出电池失效预警：测试当前容量小于初始容量的60％；充电能量和放电能量的比值小于80％；充电或放电时的温度变化大于10℃/min。紧急事件处理模块实时检测温度和气体浓度，若有跳变则做出紧急断电处理的方式。模块电池检测组件在电池模块的测试过程中，能够根据管理系统对电池模块测试的策略主动上报电池单元电压异常或温度异常的消息，请求电池管理系统对特定电池模块的应急响应与处理措施。电池模块由多个电池单元串联堆叠构成，每个电池单元的电压0v—5.0v，模块电池检测组件支持最多对12个电池单元的检测、软件可配置模块中电池单元的个数；缺省配置：电池模块中有9个电池单元。模块电池检测组件能够独立地测试每个电池单元的电压、模块的温度。参考图3，在本专利技术的一个实施例中，电池组由8个模块电池共72串，3并9串模块电池检测组件组成。模块电池检测组件内置9个电池单元，模块电池检测组件嵌入到电池组内部。在本专利技术的一个实施例中，系统初始化模块包括自检模块、设备地址识别模块和参数设置开关识别模块；数据处理模块包括数据采集模块、数据保存模块和数据分析预警模块；信息通讯模块包括自检命令模块、运行查询信息模块、参数设置模块、紧急事件处理模块和数据传输命令模块。在本专利技术的一个实施例中，管理系统向所述处理器模块发送运行信息查询指令，处理器模块读取运行信息接收缓冲区的命令信息并进行解码，判断是否为运行信息查询命令，根据命令信息要求做出相应的应答或动作操作。在本专利技术的一个实施例中，组件检测到电压或温度异常时，处理器模块连续向管理系统发送多次紧急事件信息，紧急事本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一次锂电池综合信息监控系统，其特征在于：包括多个电池模块，所述电池模块连接电池检测组件，所述电池检测组件包括电池单元电压测试模块，所述电池单元电压测试模块通过前端接入控制模块与电池模块连接，所述电池单元电压测试模块连接处理器模块；所述处理器模块上设有程序存储器，所述处理器模块连接数据存储器、配置数据存储器、CAN接口通信模块、温度测试模块、模块电源、状态显示模块、地址拨码开关和参数设置模式开关，所述配置数据存储器上设有编码信息；所述电池检测组件将检测到的电池模块的电压信息、温度信息以及所述编码信息发送到数据发送及处理端，所述数据发送及处理端将所述电压信息、温度信息和编码信息发送到服务器，所述服务器上设有管理系统，所述管理系统为一可视化管理系统，用于发出管理命令、图形化显示信息数据、报警以及生成检测报告；所述处理器模块内设有模块电池检测单元，所述模块电池检测单元包括系统初始化模块、数据处理模块和信息通讯模块；所述前端接入控制模块与所述处理器模块连接；所述温度测试模块连接温度传感器；所述处理器模块能够解析管理系统的命令，对电池检测组件进行参数配置、策略配置以及电池模块进行电压和温度管理维护。...

【技术特征摘要】
1.一种一次锂电池综合信息监控系统，其特征在于：包括多个电池模块，所述电池模块连接电池检测组件，所述电池检测组件包括电池单元电压测试模块，所述电池单元电压测试模块通过前端接入控制模块与电池模块连接，所述电池单元电压测试模块连接处理器模块；所述处理器模块上设有程序存储器，所述处理器模块连接数据存储器、配置数据存储器、CAN接口通信模块、温度测试模块、模块电源、状态显示模块、地址拨码开关和参数设置模式开关，所述配置数据存储器上设有编码信息；所述电池检测组件将检测到的电池模块的电压信息、温度信息以及所述编码信息发送到数据发送及处理端，所述数据发送及处理端将所述电压信息、温度信息和编码信息发送到服务器，所述服务器上设有管理系统，所述管理系统为一可视化管理系统，用于发出管理命令、图形化显示信息数据、报警以及生成检测报告；所述处理器模块内设有模块电池检测单元，所述模块电池检测单元包括系统初始化模块、数据处理模块和信息通讯模块；所述前端接入控制模块与所述处理器模块连接；所述温度测试模块连接温度传感器；所述处理器模块能够解析管理系统的命令，对电池检测组件进行参数配置、策略配置以及电池模块进行电压和温度管理维护。2.根据权利要求1所述的一次锂电池综合信息监控系统，其特征在于：所述系统初始化模块包括自检模块、设备地址识别模块和参数设置开关识别模块；所述数据处理模块包括数据采集模块、数据保存模块和数据分析预警模块；所述信息通讯模块包括自检命令模块、运行查询信息模块、参数设置模块、紧急事件处理模块和数据传输命令模块。3.根据权利要求2所述的一次锂电池综合信息监控系统，其特征在于：所述管理系统向所述处理器模块发送运行信息查询指令，所述处理器模块读取运行信...

【专利技术属性】
技术研发人员：付仲，刘创新，丁山，赵朴，刘飞洋，
申请(专利权)人：成都拓源仲玛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51