一种智能化测试软件设计的电池管理系统及使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能化测试软件设计的电池管理系统及使用方法，该电池管理系统包括：电池包评估模块、电池包安全管理模块、电池包故障检测模块及电池包控制模块。本发明专利技术的管理系统，功能齐全，精确度高，效果显著，结构简单，重量轻体积小，使用方便，工作稳定，适用性广，价格低廉，实现了电池包的自由化控制，本发明专利技术通过获取卡尔曼滤波的荷电状态的仿真结果并将其应用在实践中，电池工作过程中所有的数据都可以进行获取，并在excel中将数据结果用曲线表示，确立了用戴维宁模型作为基础模型并估算其荷电状态，并在荷电状态具有不同初始值时，管理系统可以快速的对其进行修正。管理系统可以快速的对其进行修正。管理系统可以快速的对其进行修正。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化测试软件设计的电池管理系统及使用方法


[0001]本专利技术涉及电池管理领域，具体来说，涉及一种智能化测试软件设计的电池管理系统及使用方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展,电池的应用范围越来越广泛。在各类应用中，电池常作为一种关键部件，因此需要具有较好的性能和较长的使用寿命。这也是电池研究者一直追求的目标。
[0003]作为储电工具的蓄电池，即通常人们所说的二次电池，无论是使用历史最悠久、应用最广泛的铅酸电池，还是近十几年才发展起来的更具有发展空间的高性能锂离子电池，在使用中最怕的就是过充电和过放电。一旦过充、过放电，电池就要损坏，容量降低，寿命减少。严重的情况下，还会发生爆裂和起火燃烧。尤其是锂离子电池，通常所发生的爆燃现象，基本上都是由于电池过充、过放电所引起来的，因此，蓄电池在使用中，那怕是一节电池，都要进行电池管理，都要配置电池管理系统。这是保障电池使用安全、使用性能和使用寿命的必不可少的措施。
[0004]蓄电池在成组使用时，更容易发生过充、过放电的现象，其根源都在于电池的一致性误差所引起来的。蓄电池组中的单体电池，由于电池的制造和使用条件的不同，其使用特性是存在差异的。亦即电池的电压、容量、内阻和自放电率，在不同温度、不同充放电倍率、不同荷电状态、不同使用历程等的使用条件下，是各有差异的。而这些差异，如果在充、放电过程中没有得到应有的控制，将进一步加大，导致部分电池发生过充、过放电现象，造成电池容量和寿命的急剧下降，最终引起事故的发生。
[0005]但是在目前的电池管理系统中，需要先估算电池包的剩余容量和健康状态，如果估算不准确，可能会造成在使用过程中续航里程的不准确，从而造成使用的误差，造成后续出现过度使用电池包的现象，导致电池包的寿命下降，同时针对电池包的管理存在多种方式，而不同的方式带来的效果也是不同的，亟需设计一种智能化测试软件设计的电池管理系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0006]针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种智能化测试软件设计的电池管理系统及使用方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
[0007]为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：
[0008]根据本专利技术的一个方面，提供了一种智能化测试软件设计的电池管理系统，该电池管理系统包括：电池包评估模块、电池包安全管理模块、电池包故障检测模块及电池包控制模块；
[0009]所述电池包评估模块，用于估算电池包的剩余容量和健康状态；
[0010]所述电池包安全管理模块，用于根据电池包的剩余容量和健康状态，检测电池包
是否出现异常；
[0011]所述电池包故障检测模块，用于实现电池包中各种类型的故障检测；
[0012]所述电池包控制模块，用于根据故障类型指定控制指令，并根据控制指令实现电池包的调控。
[0013]进一步的，所述估算电池包的剩余容量和健康状态包括以下步骤：
[0014]对电池包的电压、电流及温度进行测量；
[0015]通过卡尔曼滤波法估算荷电状态、健康状态及可用功率；
[0016]将荷电状态、健康状态及可用功率反馈至客户端，并显示电池包可用的续航里程。
[0017]进一步的，所述通过卡尔曼滤波法估算荷电状态、健康状态及可用功率包括以下步骤：
[0018]构建戴维宁模型，并获取检测中电池包的荷电状态数据；
[0019]通过Linest函数对荷电状态数据进行转换，并估算电池包的结构；
[0020]逐一分解电池包的结构，平衡不同结构之间的作用关系，并估算电池包的荷电状态；
[0021]依据荷电状态判断当前电池包的健康状态及可用功率的大小。
[0022]进一步的，所述电池包安全管理模块包括电池包基本保护模块、电池包均衡模块、电池储备能量测算模块、网络通信模块、数据存储模块、电池包自检模块及电池包显示模块；
[0023]所述电池包基本保护模块，用于实现电池包的基本保护功能；
[0024]所述电池包均衡模块，用于克服电池包不一致，并对电池包进行均衡；
[0025]所述电池储备能量测算模块，用于实现电池包能量储备的测算；
[0026]所述网络通信模块，用于实现计算机网络与CAN总线的通讯；
[0027]所述数据存储模块，用于实现电池包数据的存储；
[0028]所述电池包自检模块，用于实现电池包的自检及故障的存储；
[0029]所述电池包显示模块，用于故障发生时，将故障数据显示在移动端，并及时进行维修。
[0030]进一步的，所述电池包基本保护模块包括过压保护模块、低压保护模块、高温保护模块、低温保护模块、过流保护模块及短路保护模块；
[0031]其中，所述过压保护模块，用于充电时，任一电池包的充电电压超过设定值时，充电电压自动减小，防止电池包过压充电；
[0032]所述低压保护模块，用于放电时，任一电池包的放电电压低于设定值时，停止放电，防止电池包过压放电；
[0033]所述高温保护模块，用于在充电、放电或停车休眠状态时，任一电池包的温度超过设定值时，启动所述电池包安全管理模块，降低电池温度；
[0034]所述低温保护模块，用于充电时，电池包的温度低于设定值时，自动减少充电电流，放电时，电池包的温度低于设定值时，提高电池温度；
[0035]所述过流保护模块，用于充电或放电时，电池包的电流超过设定值，自动限制电流的增长；
[0036]所述短路保护模块，充电、放电或停车休眠状态时，遇到电池包发生短路，自动切
断电路。
[0037]进一步的，所述电池包均衡模块分流模块、切断模块及并联模块；
[0038]所述分流模块，用于充电时，当某一电池包的充电电压超过设定值时，通过并联在该电池包的电阻分流该电池包的一部分电流，并达到降低该电池包充电电压的目的；
[0039]所述切断模块，充电时，当某一电池包的充电电压超过设定值时，通过自动控制开关切断该电池包的电路；
[0040]所述并联模块，用于把电池包按先并后串的连接方式使用。
[0041]进一步的，所述实现电池包能量储备的测算包括以下步骤：
[0042]测量电池包充放电时的输入和输出的实时的电量，求出电池充放电时的能量损失；
[0043]根据能量损失得出测量的输入与输出的数据，并对测量的输入数据给予修正；
[0044]对测量的输入数据乘上一个相当于电池包的充放电效率的修正系数，实现电池包能量储备的测算。
[0045]进一步的，所述实现电池包中各种类型的故障检测包括以下步骤：
[0046]对电池包进行充电，在充电过程中间歇性地对电池包短时放电，并在充放电过程中获取电芯的充放电特征参数；
[0047]处理所述电芯的充放电特征参数，得到电芯特征值；
[0048]识别所述电芯特征值，判断所述电芯特征值是否出现异常；
[0049]当电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能化测试软件设计的电池管理系统，其特征在于，该电池管理系统包括：电池包评估模块、电池包安全管理模块、电池包故障检测模块及电池包控制模块；所述电池包评估模块，用于估算电池包的剩余容量和健康状态；所述电池包安全管理模块，用于根据电池包的剩余容量和健康状态，检测电池包是否出现异常；所述电池包故障检测模块，用于实现电池包中各种类型的故障检测；所述电池包控制模块，用于根据故障类型指定控制指令，并根据控制指令实现电池包的调控。2.根据权利要求1所述的一种智能化测试软件设计的电池管理系统，其特征在于，所述估算电池包的剩余容量和健康状态包括以下步骤：对电池包的电压、电流及温度进行测量；通过卡尔曼滤波法估算荷电状态、健康状态及可用功率；将荷电状态、健康状态及可用功率反馈至客户端，并显示电池包可用的续航里程。3.根据权利要求2所述的一种智能化测试软件设计的电池管理系统，其特征在于，所述通过卡尔曼滤波法估算荷电状态、健康状态及可用功率包括以下步骤：构建戴维宁模型，并获取检测中电池包的荷电状态数据；通过Linest函数对荷电状态数据进行转换，并估算电池包的结构；逐一分解电池包的结构，平衡不同结构之间的作用关系，并估算电池包的荷电状态；依据荷电状态判断当前电池包的健康状态及可用功率的大小。4.根据权利要求1所述的一种智能化测试软件设计的电池管理系统，其特征在于，所述电池包安全管理模块包括电池包基本保护模块、电池包均衡模块、电池储备能量测算模块、网络通信模块、数据存储模块、电池包自检模块及电池包显示模块；所述电池包基本保护模块，用于实现电池包的基本保护功能；所述电池包均衡模块，用于克服电池包不一致，并对电池包进行均衡；所述电池储备能量测算模块，用于实现电池包能量储备的测算；所述网络通信模块，用于实现计算机网络与CAN总线的通讯；所述数据存储模块，用于实现电池包数据的存储；所述电池包自检模块，用于实现电池包的自检及故障的存储；所述电池包显示模块，用于故障发生时，将故障数据显示在移动端，并及时进行维修。5.根据权利要求4所述的一种智能化测试软件设计的电池管理系统，其特征在于，所述电池包基本保护模块包括过压保护模块、低压保护模块、高温保护模块、低温保护模块、过流保护模块及短路保护模块；其中，所述过压保护模块，用于充电时，任一电池包的充电电压超过设定值时，充电电压自动减小，防止电池包过压充电；所述低压保护模块，用于放电时，任一电池包的放电电压低于设定值时，停止放电，防止电池包过压放电；所述高温保护模块，用于在充电、放电或停车休眠状态时，任一电池包的温度超过设定值时，启动所述电池包安全管理模块，降低电池温度；所述低温保护模块，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，张伟，
申请(专利权)人：南通上午智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：