一种模块化电池网络系统和模块化电池网络系统管理方法技术方案

本发明专利技术提供了一种模块化电池网络系统和模块化电池网络系统管理方法，所述的模块化电池网络系统包括：电源模块、控制模块、监测模块、通讯模块；所述的模块化电池网络系统管理方法由数据监测、系统控制、数据通信、远程控制、变压变流等步骤进行实现；通过实施本发明专利技术，将传统电池供电在不借助变压器从不可调节状态，转变为供电可调节状态，且与此同时使用者还可实时监控电池使用状态，同时通过实施本发明专利技术，在使用过程中还避免了由于电池充、放电时，温度过高，电池储电量长时间过高或不足而影响电池寿命等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源领域，特别涉及一种模块化电池网络系统和模块化电池网络系统管理方法。
技术介绍
电池对数据中心、服务器集群及电动汽车等的运行必不可少。传统电池通常包括多个电池单体以满足特定需求的方式有线连接。然而，传统电池不是动态可调节的，且其设计也不是用来处理快速变化的操作环境。于2012年11月15日提交的申请号为US201213677419美国专利中公开了一种通过变压器与电源组合以达到可调式电池供电的方法，但与本案的区别在于，通过背景文件中的
技术实现思路
，未能解决通过系统自动对电池充、放电的控制，只是基本的改变了电池供电的输出功率，且也未解决在电池工作过程中电池元器件的寿命短，易老化等问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种模块化电池网络系统。本专利技术的另一目的在于提供一种模块化电池网络系统管理方法。本专利技术的目的可以通过以下方式实现。一种模块化电池网络系统管理方法，所述的管理方法是通过下列步骤进行实现的：数据监测：模块化电池网络系统中的监测模块将收集到的电源模块的储电信息传送至控制模块；系统控制：模块化电池网络系统中的控制模块根据监测模块提供的数据信息进行数据处理分析，并向电源模块发出放电供能指令；数据通信：模块化电池网络系统通过通信模块与互联网进行数据交互工作的同时接收来自互联网的指令信息；远程控制：模块化电池网络系统通过通信模块接收互联网发出的指令信号，并将指令信号传输至控制模块，进而控制模块对电源模块发出放电供能指令；变压变流：模块化电池网络系统通过控制模块发出的控制指令，对电源模块进行调整电压、电流输出。所述的数据监测步骤中，监测模块监测电源模块中每个电源元器件的储电信息、工作时长以及电源模块的温度。所述的系统控制步骤中，控制模块向电源模块发出放电供能指令，此时当电源模块中电源元器件储电量不足时，电源元器件不参与供能，此时控制模块向其他电源元器件发出放电供能指令，直至满足外部负载的需要。所述的远程控制步骤中，通信模块接收到互联网发出的指令信号后将指令信号传输至控制模块中，控制模块根据指令信号对电源模块发出放电供能指令，此时电源模块中的所有电源元器件根据指令信号，按照储电量降序参与放电供能工作。所述的变压变流步骤中，控制模块对电源模块发出控制指令后，电源模块中的串并联转换开关进行调整，电源元器件间的串并联状态发生变化，进而完成电源模块输出时电压、电流的变化调整工作。一种模块化电池网络系统包括电源模块、控制模块、监测模块以及通信模块，其特征在于：所述的控制模块同时与电源模块、监测模块以及通信模块相连，所述的监测模块还与电源模块和控制模块相连。所述的电源模块包括电源元器件与电源开关，所述的电源元器件包括电池单体、由电池单体组成的电池组、由电池组组成的电池刀片；所述的电源开关包括控制电池单体断开与闭合的下级开关、控制电池组的上级开关、控制电池刀片的刀片开关以及控制电源元器件间串并联转换的串并联转换开关组成。所述的控制模块包括处理器、信号交互端口、信号输入端口、指令输出端口、记忆单元，所述的处理器同时与指令输出端口、信号交互端口和记忆单元相连，所述的信号输入端口与记忆单元相连，所述的监测模块与信号输入端口相连，所述的信号交互端口与通信模块相连，所述的指令输出端口与电源模块相连。所述的监测模块包括温度传感器、电流传感器、电压传感器、计时器，所述的电流传感器、电压传感器和计时器设置在电池单体、电池组以及电池刀片上，所述的温度传感器设置在每个电池刀片上。所述的通信模块包括数据接收端口、数据输出端口、信号发射装置、信号接收装置，所述的数据接收端口与数据输出端口与控制模块相连。通过实施本专利技术的优点在于：将传统电池供电在不借助变压器从不可调节状态，转变为供电可调节状态，且与此同时使用者还可实时监控电池使用状态，同时通过实施本专利技术，在使用过程中还避免了由于电池充、放电时，温度过高，电池储电量长时间过高或不足而影响电池寿命等问题。附图说明图1为模块化电池网络系统结构示意图；图2为模块化电池网络系统中电池模块结构示意图；图3为模块化电池网络系统的工作流程示意图；图4为模块化电池网络系统接收互联网指令下的工作流程示意图。图中标注：100.模块化电池网络系统，102.电池单体，104.电池组，106.电池刀片，108.电源模块，110.控制模块，200.串并联转换开关，109.监测模块，111.通讯模块，201.下级开关，202.上级开关，203.刀片开关。具体实施方式为了更好的说明本专利技术中的内容，下面结合附图来对
技术实现思路
进行更好的说明。如图1所示，本实施例提供了一种模块化电池网络系统，所述系统包括：电源模块、控制模块、监测模块、通讯模块。如图2所示，所述的电源模块包括：由电池组组成的电池刀片，其中电池组由电池单体所组成，如图2所示，每个电池单体间通过下级开关实现电池单体间的串、并联变化，以及控制电池单体与充、放电电网间的接入与断开；电池组间通过上级开关实现电池组之间的串、并联转换，以及断开与闭合间的切换；所述的电池刀片通过刀片开关进行控制，电池刀片间的连接方式、原理同电池单体与电池组的连接方式及原理。所述的监测模块包括：温度传感器、电流传感器、电压传感器、计时器，所述的电流传感器和电压传感器设置在电池单体上，负责监测每一个电池单体的剩余储能，温度传感器设置在每个电池刀片上，负责监测每个电池刀片的温度数据，计时器负责记录电池单体的充、放电时间，电池刀片温度持续时间等信息，继而监测模块将数据信号传递至控制模块。所述的通信模块包括：数据接收端口、数据输出端口、信号发射装置、信号接收装置，控制模块通过通信模块可完成与互联网之间的信息交互工作。所述的控制模块包括：处理器，信号交互端口，信号输入端口，指令输出端口，记忆单元，所述的监测模块将监测电源模块所得到的数据信号传至记忆单元中，所述的处理器通过信号输入端口调取记忆单元中的数据信号进行处理，进一步的根据信号处理结果，通过指令输出端口向电源模块发出指令信号；所述的指令输出端口包括电池刀片控制端口、电池组控制端口、电池单体控制端口，所述的处理器根据记忆单元中所存储的数据信息进行分析，并根据分析结果向相应的控制端口发出控制指令进而完成对电池模块的控制步骤，所述的控制步骤如图3所示。本专利技术还提供一种模块化电池网络系统的控制方法，所述的控制方法通过下列步骤进行实现：数据监测：模块化电池网络系统中的监测模块通过设置在电池单体、电池组、电池刀片上的电流传感器、电压传感器、收集每个电池单体、每个电池组、每个电池刀片的储电信息，并将这些信息传送至控制模块；模块化电池网络系统中的温度传感器设置在每个电池刀片上，温度传感器实时监测每个电池刀片的温度，当电池刀片温度发生异常，控制模块根据温度传感器监测到的数据进行处理，并根据处理结果发出高温警报或发出断开电池刀片与负载电路或外部电网连接的开关。系统控制：如图3所示，所述的模块化电池网络系统通过控制模块对监测模块提供的数据信息进行数据处理分析，当有外部负载接入时，模块化电池网络系统根据记忆模块中存储的电池模块储电信息，控制模块根据外部负载所需要的供能总量，优先对电源模块中储电量较多的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化电池网络系统管理方法，所述的管理方法是通过下列步骤进行实现的：数据监测：模块化电池网络系统中的监测模块将收集到的电源模块的储电信息传送至控制模块；系统控制：模块化电池网络系统中的控制模块根据监测模块提供的数据信息进行数据处理分析，并向电源模块发出放电供能指令；数据通信：模块化电池网络系统通过通信模块与互联网进行数据交互工作的同时接收来自互联网的指令信息；远程控制：模块化电池网络系统通过通信模块接收互联网发出的指令信号，并将指令信号传输至控制模块，进而控制模块对电源模块发出放电供能指令；变压变流：模块化电池网络系统通过控制模块发出的控制指令，对电源模块进行调整电压、电流输出。

【技术特征摘要】
1.一种模块化电池网络系统管理方法，所述的管理方法是通过下列步骤进行实现的：
数据监测：模块化电池网络系统中的监测模块将收集到的电源模块的储电信息传送至控制模块；系统控制：模块化电池网络系统中的控制模块根据监测模块提供的数据信息进行数据处理分析，并向电源模块发出放电供能指令；
数据通信：模块化电池网络系统通过通信模块与互联网进行数据交互工作的同时接收来自互联网的指令信息；远程控制：模块化电池网络系统通过通信模块接收互联网发出的指令信号，并将指令信号传输至控制模块，进而控制模块对电源模块发出放电供能指令；
变压变流：模块化电池网络系统通过控制模块发出的控制指令，对电源模块进行调整电压、电流输出。
2.根据权利要求1所述的一种模块化电池网络系统管理方法，其特征在于：所述的数据监测步骤中，监测模块监测电源模块中每个电源元器件的储电信息、工作时长以及电源模块的温度。
3.根据权利要求1所述的一种模块化电池网络系统管理方法，其特征在于：所述的系统控制步骤中，控制模块向电源模块发出放电供能指令，此时当电源模块中电源元器件储电量不足时，电源元器件不参与供能，此时控制模块向其他电源元器件发出放电供能指令，直至满足外部负载的需要。
4.根据权利要求1所述的一种模块化电池网络系统管理方法，其特征在于：所述的远程控制步骤中，通信模块接收到互联网发出的指令信号后将指令信号传输至控制模块中，控制模块根据指令信号对电源模块发出放电供能指令，此时电源模块中的所有电源元器件根据指令信号，按照储电量降序参与放电供能工作。
5.根据权利要求1所述的一种模块化电池网络系统管理方法，其特征在于：所述的变压变流步骤中，控制模块对电源模块发出控制指令后，电源模块中...

【专利技术属性】
技术研发人员：慈松，
申请(专利权)人：慈松，
类型：发明
国别省市：山东;37