一种矿用锂电池管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式矿用锂电池管理系统，该管理系统能够实时监测锂电池以及电路板温度，当锂电池或电路板温度过高时，系统自动进入省电工作状态，避免锂电池工作温度过高，引起爆炸等火灾危险。实时监测电路板温度，可以增强保护电路自身安全，避免因电路自身原因引起的安全事故。其寿命预测方法采用电池容量作为训练样本建立灰色RVM回归预测模型；采用DGM(1,1)做容量短期预测，采用灰色关联分析判断相关性，并以此结果对RVM模型进行动态的更新，获得新的相关向量，以获得该方法长期趋势预测结果。本发明专利技术通过实时采集锂电池监测数据，获得了更准确地矿用锂电池的寿命预测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用锂电池管理系统
本专利技术涉及一种矿用锂电池管理系统，属于锂电池管理

技术介绍
锂离子电池是指电化学体系中含有锂的电池，一般由二部分组成：电芯和管理系统。目前，国内外电池管理系统研究主要集中在电动汽车行业，专门针对矿用大容量锂离子电池的管理系统较少。清华大学开发的电池管理系统由六个子电路组成，除了可以进行电压和电流的检测外，还包括了保护电路，可以防止电池出现过充、过放电现象，并且所采用的SOC估计算法较为先进，对电池组的剩余电量估计准确，但是该系统缺少热管理功能。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种矿用锂电池管理系统，能够根据锂电池温度调整工作状态。为实现上述目的，一种分布式矿用锂电池管理系统，包括一台上位机和若干管理终端，所述上位机和管理终端通过网络或串行通信连接；所述管理终端包括主控单元、电池组均衡单元、放电监测单元、充电监测单元、容量测试单元和温度采集单元，所属电池组均衡单元、放电监测单元、充电监测单元、容量测试单元和温度采集单元分别与主控单元连接，上位机内设有寿命预测单元；所述温度采集单元包括温度传感器组Ⅰ和温度传感器组Ⅱ，温度传感器组Ⅰ用于采集锂电池组温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式矿用锂电池管理系统，包括一台上位机和若干管理终端，所述上位机和管理终端通过网络或串行通信连接；所述管理终端包括主控单元、电池组均衡单元、放电监测单元、充电监测单元、容量测试单元和温度采集单元，所属电池组均衡单元、放电监测单元、充电监测单元、容量测试单元和温度采集单元分别与主控单元连接，上位机内设有寿命预测单元；其特征在于，所述温度采集单元包括温度传感器组Ⅰ和温度传感器组Ⅱ，温度传感器组Ⅰ用于采集锂电池组温度，温度传感器组Ⅱ用于采集电路板温度；主控单元将采集的锂电池组温度和电路板温度发送给上位机，上位机判断某管理终端锂电池组温度和/或电路板温度超过设定门槛值时，通知该管理终端进入省...

【技术特征摘要】
1.一种分布式矿用锂电池管理系统，包括一台上位机和若干管理终端，所述上位机和管理终端通过网络或串行通信连接；所述管理终端包括主控单元、电池组均衡单元、放电监测单元、充电监测单元、容量测试单元和温度采集单元，所属电池组均衡单元、放电监测单元、充电监测单元、容量测试单元和温度采集单元分别与主控单元连接，上位机内设有寿命预测单元；其特征在于，所述温度采集单元包括温度传感器组Ⅰ和温度传感器组Ⅱ，温度传感器组Ⅰ用于采集锂电池组温度，温度传感器组Ⅱ用于采集电路板温度；主控单元将采集的锂电池组温度和电路板温度发送给上位机，上位机判断某管理终端锂电池组温度和/或电路板温度超过设定门槛值时，通知该管理终端进入省电工作状态。2.根据权利要求1所述的分布式矿用锂电池管理系统，其特征在于，所述寿命预测单元预测方法包括以下步骤：第一步、选用预测模型DGM(1,1)，定义如下：x(1)(k+1)＝β1x(1)(k)+β2；第二步、选择矿用锂离子电池循环寿命容量样本数据作为初始训练数据，将样本归一化处理，把所有数据都转化为[-1，1]之间的数，消除循环周期次数与容量之间的数量级差别；第三步、初始化RVM模型参数：核函数选择高斯核函数，K(x,xi)＝exp(-||x-xi||2/r2)，进行EM迭代运算，噪声方差σ2＝0.1var(x)，收敛条件δ取0.1，权重w设置为其中r为带宽；第四步、按照第一步中预测模型建立预测方程以DGM(1,1)求解β1和β2；原始非负训练数据序列为其一次累加生成序列为：其中将X(1)代入第一步的公式中，得到：Y＝Bβ其中β＝(β1,β2)T，为参序列，则DGM微分方程x(1)(k+1)＝β1x(1)(k)+β2的最小二乘估计参数列满足β＝(BTB)-1BTY，进而计算可得β1和β2；取则一次累加生成序列的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓光，赵志科，刘鸿泽，孙佳胜，徐桂云，孙正，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32