锂电池安全监测系统技术方案

本发明专利技术提供了锂电池安全监测系统，包括：测量模块，用于在间隔预设时间段内，并基于锂电池的正极柱和负极柱测量锂电池的充放电信息；反馈模块，用于基于预先设定的电池使用模型，识别锂电池的使用状态，并获取基于使用状态的反馈信息；监测模块，用于监测锂电池的第一电解液反应效率和第二电解液反应效率，进而构造电解集合；控制模块，用于根据监测模块构造的电解集合、测量模块测量的充放电信息和反馈模块获取的反馈信息，获得最终监测结果。采用对锂电池进行间隔测量、反馈使用信息和构造电解集合的三合一方式，实现对锂电池的有效监测，可便于有效预防，便于确保锂电池的安全，进而提高其的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
锂电池安全监测系统
本专利技术涉及电池监测
，特别涉及一种锂电池安全监测系统。
技术介绍
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。现有的对锂电池进行监测的方法，一般是在出厂时，会简单的对锂电池的充放电情况进行简单的监测，进而确定锂电池可安全使用；但是，随着锂电池在智能设备上广泛应用，如果还仅仅是停留在通过上述方法对锂电池进行监测，会对用户在使用锂电池的过程中，只有当明显的感觉到电量损耗过快、电池膨胀等直观情况时，才来确定锂电池出现了安全问题，这使得锂电池的使用寿命降低，不能及时预防。
技术实现思路
本专利技术提供锂电池安全监测系统，用以采用对锂电池进行间隔测量、反馈使用信息和构造电解集合的三合一方式，实现对锂电池的有效监测，可便于有效预防，便于确保锂电池的安全，进而提高其的使用寿命。本专利技术实施例提供一种锂电池安全监测系统，包括：测量模块，用于在间隔预设时间段内，并基于所述锂电池的正极柱和负极柱测量所述锂电池的充放电信息，所述充放电信息包括：测量频率下的电流信号、电压信号、充放电时间、充放电电量；反馈模块，用于基于预先设定的电池使用模型，识别所述锂电池的使用状态，并获取基于所述使用状态的反馈信息；监测模块，用于当所述锂电池进行充电过程中，监测所述锂电池的第一电解液反应效率，当所述锂电池进行放电过程中，监测所述锂电池的第二电解液反应效率，并基于所述第一电解反应效率和第二电解反应效率，构造电解集合；控制模块，用于根据所述监测模块构造的电解集合、所述测量模块测量的充放电信息和所述反馈模块获取的反馈信息，获得最终监测结果，实现对所述锂电池的有效监测，确保所述锂电池的安全。优选地，还包括：通信模块，用于将所述控制模块获得的最终监测结果传输到与所述通信模块进行绑定的监测端，并基于所述监测端进行显示；所述通信模块在传输所述最终监测结果的同时，还包括：验证模块，用于对所述测量模块、监测模块、反馈模块、通信模块进行验证处理，判断是否都可正常运行，若是，继续执行后续操作；若所述所述测量模块、监测模块、反馈模块和通信模块中的一个或多个模块存在非正常运行时，根据非正常运行模块的优先级，启动备用模块，代替所述非正常运行模块的执行工作。优选地，所述测量模块包括：测量单元，用于测量所述锂电池当前所处的充放电状态及监测所述锂电池的充放电时间；频率单元，用于获取所述锂电池的充放电频率；耗能统计单元，用于当所述监测模单元测到所述锂电池当前处于充电状态时，统计所述锂电池基于充电频率下，从开始充电到停止充电过程中的外部损耗电能，且当所述监测模单元测到所述锂电池当前处于放电状态时，统计所述锂电池基于放电频率下，从开始放电到停止放电过程中的内部损耗电能；储能统计单元，用于当所述监测单元监测到所述锂电池当前处于充电状态时，统计所述锂电池基于充电频率下，从开始充电到停止充电过程中的内部存储电能；处理单元，用于根据所述监测单元监测的充放电时间、所述频率单元获取的充放电频率、所述耗能统计单元统计的外部损耗电能和内部损耗电能、所述储能统计单元统计的内部存储电能，获得所述锂电池的充放电信息。优选地，所述耗能统计单元中设置有第一虚拟开关，所述储能统计单元中设置有第二虚拟开关；所述第一虚拟开关经由第一统计电路分别与所述锂电池的第一触角相连接，且所述第二虚拟开关经由第二统计电路分别与所述锂电池的第二触角相连接；且在与所述第一触角和第二触角连接之前还包括，对所述第一触角和第二触角的触角性能进行确定，其所述测量模块还包括：第一确定单元，用于确定每个触角在预设条件下的触角充电信息；第二确定单元，用于确定每个触角在预设条件下的触角放电信息；获取单元，用于根据所述触角充电信息和所述触角放电信息，获得所述触角的触角等级，并根据所述触角等级，获得所述触角的触角性能。优选地，所述耗能统计单元中还设置有分流器，所述分流器通过安全电路与第一触角连接；所述安全电路包括：第一二极管L1、第二二极管L2、第三二极管L3、第四二极管L4、第五二极管L5、第六二极管L6、第七二极管L7、第八二极管L8、第九二极管L9、第十二极管L10、第十一二极管L11、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电感P1、第二电感P2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一NPN晶体管N1、第二NPN晶体管N2、第三NPN晶体管N3、第四NPN晶体管N4、电源VCC；其中，所述电源VCC同时与第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、第一电感P1的一端、第二电感P2的一端连接；所述第五电容C5的另一端同时与第七电阻R7的一端、第十一二极管L11的正极连接，且所述第七电阻R7的另一端、第十一二极管L11的负极与第一触角连接；所述第六电容C6的另一端同时与第十二极管的正极、第六电阻R6的一端连接，且第十二极管的负极、第六电阻R6的另一端同时与第八电阻R8的一端连接，且所述第八电阻R8的另一端与第四NPN晶体管N4的集电极连接，且第四NPN晶体管N4的发射极与第一触角连接；所述第一电感P1的另一端同时与第四电阻R4的一端、第二NPN晶体管N2的集电极连接；所述第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端连接，且所述第五电阻R5的另一端与第三NPN晶体管N3的集电极连接；所述第二NPN晶体管N2的发射极与第四NPN晶体管的基极连接；所述第三NPN晶体管的发射极与第四NPN晶体管的发射极与第一触角连接；所述第二电感P2的另一端与第一NPN晶体管N1的集电极连接，且第一NPN晶体管N1的发射极与第二NPN晶体管N2的基极连接；所述分流器同时与第一二极管L1的正极、第二二极管L2的正极、第三二极管L3的正极连接；所述第一二极管L1的负极经过第一电阻R1、第二二极管L2的负极经过第二电阻R2、第三二极管L3的负极经过第三电阻R3与并联的第一电容C1和第四二极管L4的输入端及并联的第二电容C2和第五二极管L5的输入端连接；并联的第一电容C1和第四二极管L4的输出端与并联的第三电容C3和第六二极管L6的输入端连接；并联的第二电容C2和第五二极管L5的输出端与并联的第四电容C4和第七二极管L7的输入端连接；并联的第三电容C3和第六二极管L6的输出端和并联的第四电容C4和第七二极管L7的输出端同时与第三NPN晶体管N3的基极、第八二极管L8的正极和第九二极管L9的正极连接；所述第八二极管L8的负极、第九二极管L9的负极与第一NPN晶体管N1的基极连接。优选地，所述监测模块，还用于对所述锂电池所应用的设备端的应用程序进行监测，获取当所述锂电池处于放电状态时，每个所述应用程序的能量消耗和所述锂电池的总消耗能量；所述控制模块，还用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池安全监测系统，其特征在于，包括：/n测量模块，用于在间隔预设时间段内，并基于所述锂电池的正极柱和负极柱测量所述锂电池的充放电信息，所述充放电信息包括：测量频率下的电流信号、电压信号、充放电时间、充放电电量；/n反馈模块，用于基于预先设定的电池使用模型，识别所述锂电池的使用状态，并获取基于所述使用状态的反馈信息；/n监测模块，用于当所述锂电池进行充电过程中，监测所述锂电池的第一电解液反应效率，当所述锂电池进行放电过程中，监测所述锂电池的第二电解液反应效率，并基于所述第一电解反应效率和第二电解反应效率，构造电解集合；/n控制模块，用于根据所述监测模块构造的电解集合、所述测量模块测量的充放电信息和所述反馈模块获取的反馈信息，获得最终监测结果，实现对所述锂电池的有效监测，确保所述锂电池的安全。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池安全监测系统，其特征在于，包括：
测量模块，用于在间隔预设时间段内，并基于所述锂电池的正极柱和负极柱测量所述锂电池的充放电信息，所述充放电信息包括：测量频率下的电流信号、电压信号、充放电时间、充放电电量；
反馈模块，用于基于预先设定的电池使用模型，识别所述锂电池的使用状态，并获取基于所述使用状态的反馈信息；
监测模块，用于当所述锂电池进行充电过程中，监测所述锂电池的第一电解液反应效率，当所述锂电池进行放电过程中，监测所述锂电池的第二电解液反应效率，并基于所述第一电解反应效率和第二电解反应效率，构造电解集合；
控制模块，用于根据所述监测模块构造的电解集合、所述测量模块测量的充放电信息和所述反馈模块获取的反馈信息，获得最终监测结果，实现对所述锂电池的有效监测，确保所述锂电池的安全。


2.如权利要求1所述的锂电池安全监测系统，其特征在于，还包括：
通信模块，用于将所述控制模块获得的最终监测结果传输到与所述通信模块进行绑定的监测端，并基于所述监测端进行显示；
所述通信模块在传输所述最终监测结果的同时，还包括：
验证模块，用于对所述测量模块、监测模块、反馈模块、通信模块进行验证处理，判断是否都可正常运行，若是，继续执行后续操作；
若所述所述测量模块、监测模块、反馈模块和通信模块中的一个或多个模块存在非正常运行时，根据非正常运行模块的优先级，启动备用模块，代替所述非正常运行模块的执行工作。


3.如权利要求1所述的锂电池安全监测系统，其特征在于，所述测量模块包括：
测量单元，用于测量所述锂电池当前所处的充放电状态及监测所述锂电池的充放电时间；
频率单元，用于获取所述锂电池的充放电频率；
耗能统计单元，用于当所述监测模单元测到所述锂电池当前处于充电状态时，统计所述锂电池基于充电频率下，从开始充电到停止充电过程中的外部损耗电能，且当所述监测模单元测到所述锂电池当前处于放电状态时，统计所述锂电池基于放电频率下，从开始放电到停止放电过程中的内部损耗电能；
储能统计单元，用于当所述监测单元监测到所述锂电池当前处于充电状态时，统计所述锂电池基于充电频率下，从开始充电到停止充电过程中的内部存储电能；
处理单元，用于根据所述监测单元监测的充放电时间、所述频率单元获取的充放电频率、所述耗能统计单元统计的外部损耗电能和内部损耗电能、所述储能统计单元统计的内部存储电能，获得所述锂电池的充放电信息。


4.如权利要求3所述的锂电池安全监测系统，其特征在于，
所述耗能统计单元中设置有第一虚拟开关，所述储能统计单元中设置有第二虚拟开关；
所述第一虚拟开关经由第一统计电路分别与所述锂电池的第一触角相连接，且所述第二虚拟开关经由第二统计电路分别与所述锂电池的第二触角相连接；
且在与所述第一触角和第二触角连接之前还包括，对所述第一触角和第二触角的触角性能进行确定，其所述测量模块还包括：
第一确定单元，用于确定每个触角在预设条件下的触角充电信息；
第二确定单元，用于确定每个触角在预设条件下的触角放电信息；
获取单元，用于根据所述触角充电信息和所述触角放电信息，获得所述触角的触角等级，并根据所述触角等级，获得所述触角的触角性能。


5.如权利要求4所述的锂电池安全监测系统，其特征在于，所述耗能统计单元中还设置有分流器，所述分流器通过安全电路与第一触角连接；
所述安全电路包括：第一二极管L1、第二二极管L2、第三二极管L3、第四二极管L4、第五二极管L5、第六二极管L6、第七二极管L7、第八二极管L8、第九二极管L9、第十二极管L10、第十一二极管L11、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电感P1、第二电感P2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一NPN晶体管N1、第二NPN晶体管N2、第三NPN晶体管N3、第四NPN晶体管N4、电源VCC；
其中，所述电源VCC同时与第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、第一电感P1的一端、第二电感P2的一端连接；
所述第五电容C5的另一端同时与第七电阻R7的一端、第十一二极管L11的正极连接，且所述第七电阻R7的另一端、第十一二极管L11的负极与第一触角连接；
所述第六电容C6的另一端同时与第十二极管的正极、第六电阻R6的一端连接，且第十二极管的负极、第六电阻R6的另一端同时与第八电阻R8的一端连接，且所述第八电阻R8的另一端与第四NPN晶体管N4的集电极连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛文斌，牛顿，
申请(专利权)人：深圳市尚亿芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44