CN102709609A - 一种锂电池组监控方法和系统 - Google Patents

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王继业
栗宁
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Abstract

本发明实施例公开了一种锂电池组监控方法和系统，本发明实施例采用对组成锂电池组的各个单电池进行分别监测及控制的方式，并通过对多个工作状态数据的监测，为锂电池组的控制提供可靠依据，由于对于各单电池的监测采用自动采集及分析的方法，从而提高了智能化程度，克服了现有技术中对电池组检测和控制智能程度低及对于异常情况反应慢，精度差的缺点。

Description

一种锂电池组监控方法和系统
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，更具体地说，涉及一种锂电池组监控方法和系统。
背景技术
锂离子蓄电池即锂电池是当前电池行业的主流产品，由于其能量储存量相比铅蓄电池更高，使用寿命长，重量轻和适应性强等优点广泛应用于电子仪表、数码和家庭产品上。
锂电池在使用时，是由多个单锂电池组合而成，由于锂电池成组应用技术、系统集成关键技术都落后于铅蓄电池产业发展，锂电池在成组后安全性降低，使用寿命将缩短，在充放电过程中，甚至发生电池爆炸等恶性事故。为了防止这些事故的发生，对于锂电池组有效的监测和管理非常必要。
然而，目前的锂电池管理技术仅能对电池组进行简单的电平检测和控制，该种检测和控制的方式智能程度低，针对电池组异常工作状况的反应及时性和准确性差。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种锂电池组监控方法和系统，以实现对锂电池组智能控制，并提高对锂电池组异常工作状况的反应及时性及准确度。
一种锂电池组监控方法，包括：
对由至少两个锂电池组成的锂电池组的各个单电池的工作状态参数进行监测；
参照监测得出的工作状态参数，并根据蓄电池充放电控制接口电路和接口协议对锂电池组进行工作控制。
该实施方式中的锂电池组监控方法，通过对组成该电池组的各个单电池的工作状态进行实时监测，根据监测的结果并依照对应协议对锂电池组进行充放电的控制或维修，从而实现了对锂电池成组后进行智能化控制，方便了对电池组内出现单电池工作异常时的处理。
优选地，所述工作状态参数具体为：单电池两端电压、流经各个单电池的电流及各个单电池的温度。
作为优选，电压、电流和电池温度是现有的电池比较直观且可靠的参数，然而并不局限于上述列举方式。
优选地，所述方法还包括：将记录并存储的各个单电池的工作状态参数作为历史状态参数，与当前监测得到的工作状态参数比较，并在判断出现异常时对该单电池维修。
根据对单电池的历史数据的分析，可获知当前单电池的正常或异常，如果确定某个单电池损坏，则进行有针对性的维修。
优选地，所述方法还包括：将存储的各个单电池的工作状态参数传输至交互中心，所述交互中心显示并处理所述工作状态参数，并针对所述工作状态参数进行远程控制。
交互中心可作为远程或现场的控制界面将监测结果进行处理及显示，及时掌握各单电池的当前状况，以方便维护及管理。
优选地，参照监测得出的工作状态参数，并根据蓄电池充放电控制接口电路和接口协议对各个单电池进行工作控制，具体为：
当监测得到各个单电池的工作状态参数正常时，则根据所述蓄电池充放电控制接口电路和接口协议，对电池组的各个单电池进行充电或放电控制；
当监测得到某个单电池的工作状态参数异常时，则根据所述蓄电池充放电控制接口电路和接口协议，对该电池进行维修。
在锂电池处于正常运行状态时，当某一单电池电量达到额定电量时，关闭该单电池的充电接口；当某一电池放电量低于最低允许电量时，关闭所述单电池的放电接口，以防止对锂电池的过充或过放。
一种锂电池组管理系统，包括：至少由两个锂电池组成的锂电池组、单电池监测模块和主控模块，其中：
所述单电池监测模块的输入端与所述锂电池组的各个单电池两端连接，输出端与所述主控模块连接；
所述单电池监测模块对各个单电池的工作状态参数进行监测并将结果输入至所述主控模块中；
所述主控模块参照该结果并根据蓄电池充放电控制接口电路和接口协议对所述锂电池组进行工作控制。
所述管理系统与上述方法对应，所述系统将锂电池组、单电池监测模块和主控模块整合，利用单电池监测模块对锂电池组中的各个单电池状态进行监测和主控单元的工作控制，实现了对锂电池单体和锂电池组智能地控制管理，由于智能程度的提高而对于该系统中的异常情况的判断更为及时，多参数的监测方式提高了判断的准确性。
优选地，所述系统还包括：交互中心，所述主控模块将存储的各个单电池的工作状态参数传输至交互中心，所述交互中心显示并处理所述工作状态参数，并针对所述工作状态参数进行远程控制。
将交互中心整合至所述系统中，进一步方便了对系统的维护和管理，起到有效延长锂电池组寿命的作用。
优选地，所述工作状态参数具体为：单电池两端电压、流经各个单电池的电流及各个单电池的温度。
优选地，所述主控单元包括：存储模块，所述存储模块将记录并存储的各个单电池的工作状态参数作为历史状态参数，与当前监测得到的工作状态参数比较，并在判断出现异常时对该单电池维修。
所述存储模块设置的目的在于，将当前监测所得的单电池的工作状态参数与存储的数据进行比较，从而对单电池的当前状态进行准确的分析。
优选地，所述系统还包括工作控制执行模块，包括：充电设备和放电设备，所述充电设备的输出端与所述主控单元连接；
所述放电设备的输入端与所述主控单元连接。
从上述的技术方案可以看出，本发明实施例采用对组成锂电池组的各个单电池进行分别监测及控制的方式，并通过对多个工作状态数据的监测，为锂电池组的控制提供可靠依据，由于对于各单电池的监测采用自动采集及分析的方法，从而提高了智能化程度，克服了现有技术中对电池组检测和控制智能程度低及对于异常情况反应慢，精度差的缺点。本发明实施例所公开的锂电池组智能管理系统对应的系统，该系统结构简洁且具备与交互中心远程传输数据的扩展性，从而使用户及时准确地掌握各单体锂电池的状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种锂电池组监控方法流程图；
图2为本发明又一实施例公开的一种锂电池组监控方法流程图；
图3为本发明实施例公开的一种锂电池组监控系统结构示意图；
图4为本发明又一实施例公开的一种锂电池组监控系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种锂电池组监控方法和系统，以实现对锂电池组智能控制，并提高对锂电池组异常工作状况的反应及时性及准确度。
图1示出了一种锂电池组监控方法，包括：
步骤101：对由至少两个锂电池组成的锂电池组的各个单电池的工作状态参数进行监测；
步骤102参照监测得出的工作状态参数，并根据蓄电池充放电控制接口电路和接口协议对锂电池组进行工作控制。
所述工作状态参数具体为：单电池两端电压、流经各个单电池的电流及各个单电池的温度，作为优选，电压、电流和电池温度是现有的电池比较直观且可靠的参数，然而并不局限于上述列举方式。
当监测得到各个单电池的工作状态参数正常时，则根据所述蓄电池充放电控制接口电路和接口协议，对电池组的各个单电池进行充电或放电控制；
当监测得到某个单电池的工作状态参数异常时，则根据所述蓄电池充放电控制接口电路和接口协议，对该电池进行维修。
在被监测的单电池处于正常运行并处于充电的过程中，当某一单电池电量达到额定电量时，关闭该单电池的充电接口；
在被监测的单电池处于正常运行并处于放电的过程中，当某一电池放电量低于最低允许电量时，关闭所述单电池的放电接口；
采用上述的方式防止对锂电池的过充或过放。
该实施方式中的锂电池组监控方法，通过对组成该电池组的各个单电池的工作状态进行实时监测，根据监测的结果并依照对应协议对锂电池组进行充放电的控制或维修，从而实现了对锂电池成组后进行智能化控制，在本实施例中，所述工作状态参数为多个，为锂电池组的控制提供可靠依据。
需要指出的是：本锂电池组监测的方法适用于对成组的锂电池管理的场合，例如：家庭智能用电系统中，用电设备在用成组的锂电池进行供电的情况下，即可结合该方法进行智能化锂电池组使用、监测和控制。但并不局限于上述列举方式。
图2示出了一种锂电池组监控方法，包括：
步骤201：对由至少两个锂电池组成的锂电池组的各个单电池的工作状态参数进行监测；
步骤202：参照监测得出的工作状态参数，并根据蓄电池充放电控制接口电路和接口协议对锂电池组进行工作控制；
该步骤将记录并存储的各个单电池的工作状态参数作为历史状态参数，与当前监测得到的工作状态参数比较，并在判断出现异常时对该单电池维修。
根据对单电池的历史数据的分析，可获知当前单电池的正常或异常，如果确定某个单电池损坏，则进行有针对性的维修，当然，这仅是获知当前各个单电池是否正常的一种实现方式，而并不局限于上述列举形式。
步骤203：将存储的各个单电池的工作状态参数传输至交互中心，所述交互中心显示并处理所述工作状态参数，并针对所述工作状态参数进行远程控制。
所述交互中心可作为远程或现场的控制界面将监测结果进行处理及显示，及时掌握各单电池的当前状况，以方便维护及管理。
图3示出了一种锂电池组监控系统，包括：至少由两个锂电池组成的锂电池组301、单电池监测模块302和主控模块303，其中：
所述单电池监测模块302的输入端与所述锂电池组301的各个单电池两端连接，输出端与所述主控模块303连接；
所述单电池监测模块302对各个单电池的工作状态参数进行监测并将结果输入至所述主控模块303中；
所述主控模块303参照该结果并根据蓄电池充放电控制接口电路和接口协议对所述锂电池组301进行工作控制。
需要说明的是：所述工作状态参数具体为：单电池两端电压、流经各个单电池的电流及各个单电池的温度。
所述管理系统与方法对应，所述系统将锂电池组、单电池监测模块和主控模块整合，利用单电池监测模块对锂电池组中的各个单电池状态监测、主控单元的工作控制，实现了对锂电池单体及锂电池组进行智能控制管理，由于智能程度的提高而对于该系统中的异常情况的判断更为及时，多参数的监测方式提高了判断的准确性。
优选地，在本实施例中，所述主控单元包括：存储模块，所述存储模块将记录并存储的各个单电池的工作状态参数作为历史状态参数，与当前监测得到的工作状态参数比较，并在判断出现异常时对该单电池维修。
需要指出的是：所述单电池监测模块可根据实际情况配备多个，与单电池对应连接，将监测得出的与之相连的单电池的工作状态数据在所述主控单元中整合、处理及比较。图中仅作简单标示，不多赘述。
图4示出了又一种锂电池组监控系统，其他相同组成部分，参见图3及其对应的说明，不再赘述，现仅就不同之处进行描述：
图4示出了交互中心401，所述主控模块303将存储的各个单电池的工作状态参数传输至交互中心401，所述交互中心401显示并处理所述工作状态参数，并针对所述工作状态参数进行远程控制。
将交互中心整合至所述系统中，进一步方便了对系统的维护和管理，起到有效延长锂电池组寿命的作用。
在图4中，还示出了工作控制执行模块402，包括：充电设备4021和放电设备4022，所述充电设备4021的输出端与所述主控单元303连接；
所述放电设备4022的输入端与所述主控单元303连接。
综上所述：
本发明的实施例采用对组成锂电池组的各个单电池进行分别监测及控制的方式，并通过对多个工作状态数据的监测，为锂电池组的控制提供可靠依据，由于对于各单电池的监测采用自动采集及分析的方法，从而提高了智能化程度，克服了现有技术中对电池组检测和控制智能程度低及对于异常情况反应慢，精度差的缺点。
本发明实施例所公开的锂电池组智能管理系统对应的系统，该系统结构简洁且具备与交互中心远程传输数据的扩展性，从而使用户及时准确地掌握各单体锂电池的状态。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都有与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种锂电池组监控方法，其特征在于，包括：
对由至少两个锂电池组成的锂电池组的各个单电池的工作状态参数进行监测；
参照监测得出的工作状态参数，并根据蓄电池充放电控制接口电路和接口协议对锂电池组进行工作控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作状态参数具体为：单电池两端电压、流经各个单电池的电流及各个单电池的温度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将记录并存储的各个单电池的工作状态参数作为历史状态参数，与当前监测得到的工作状态参数比较，并在判断出现异常时对该单电池维修。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：将存储的各个单电池的工作状态参数传输至交互中心，所述交互中心显示并处理所述工作状态参数，并针对所述工作状态参数进行远程控制。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，参照监测得出的工作状态参数，并根据蓄电池充放电控制接口电路和接口协议对各个单电池进行工作控制，具体为：
当监测得到各个单电池的工作状态参数正常时，则根据所述蓄电池充放电控制接口电路和接口协议，对电池组的各个单电池进行充电或放电控制；
当监测得到某个单电池的工作状态参数异常时，则根据所述蓄电池充放电控制接口电路和接口协议，对该电池进行维修。
6.一种锂电池组管理系统，其特征在于，包括：至少由两个锂电池组成的锂电池组、单电池监测模块和主控模块，其中：
所述单电池监测模块的输入端与所述锂电池组的各个单电池两端连接，输出端与所述主控模块连接；
所述单电池监测模块对各个单电池的工作状态参数进行监测并将结果输入至所述主控模块中；
所述主控模块参照该结果并根据蓄电池充放电控制接口电路和接口协议对所述锂电池组进行工作控制。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：交互中心，所述主控模块将存储的各个单电池的工作状态参数传输至交互中心，所述交互中心显示并处理所述工作状态参数，并针对所述工作状态参数进行远程控制。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述工作状态参数具体为：单电池两端电压、流经各个单电池的电流及各个单电池的温度。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述主控单元包括：存储模块，所述存储模块将记录并存储的各个单电池的工作状态参数作为历史状态参数，与当前监测得到的工作状态参数比较，并在判断出现异常时对该单电池维修。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括工作控制执行模块，包括：充电设备和放电设备，所述充电设备的输出端与所述主控单元连接；
所述放电设备的输入端与所述主控单元连接。
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