CN105225065A - 基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统及其管理方法 - Google Patents

基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统及其管理方法 Download PDF

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CN105225065A
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明跃彬
王乃义
孔令敏
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Harbin Baterui Renewable Resources Technology Co Ltd
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Abstract

基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统及其管理方法，它涉及电池监控系统及其管理方法。本发明的目的是为了解决现有技术无法实现二次锂电池信息的综合管理和评判，使二次锂电池研究和应用存在局限性的问题。本发明包括电子健康档案系统，电子健康档案系统包括：采集单元：用于采集电池信息和车辆信息；编码单元：将采集到的电池信息和车辆信息进行重新编码；数据库单元：将新的电池编码和编码信息所代表的信心进行后台存储；采集单元包括：手持移动终端：采集二次锂电池上面的出厂编码；BMS单元：采集包电池的BMS位置信息、运行周期和充放电信息。本发明不仅可以完整的记录二次锂电池的健康状况，而且通过存储的数据可以进行综合数据分析。

Description

基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统及其管理方法
技术领域
本发明涉及电池监控系统及其管理方法，具体涉及基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统及其管理方法，属于二次锂电池管理技术领域。
背景技术
目前二次锂电池基本采用BMS进行数据采集、管理，但是该系统由于存储空间有限，只能存储近期的数据，并且只能对主控显示器前面的人员进行简单的提示，不能提供远程数据传输和数据保存服务。无法记录整个电池系统的健康状况，同时主机厂商和电池厂商如需获得数据，必须到现场进行读取，且读取的数据不完整。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术无法实现二次锂电池信息的综合管理和评判，使二次锂电池研究和应用存在局限性的问题。
本发明的技术方案是：基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统，包括电子健康档案系统，所述电子健康档案系统包括：
采集单元：用于采集电池信息和车辆信息；
编码单元：将采集到的电池信息和车辆信息进行重新编码；
数据库单元：将新的电池编码和编码信息所代表的信息进行后台存储；
所述采集单元包括：
手持移动终端：采集二次锂电池上面的出厂编码；
BMS单元：采集包电池的BMS位置信息、运行周期和充放电信息；
车联网终端：采集汽车基本信息和收集BMS位置信息。
所述二次锂电池监控系统包括综合管理平台，所述综合管理平台包括电池健康状况预判单元，用于评判二次锂电池的健康状况。
所述综合管理平台包括故障判断单元，电池健康状况达到设定阈值时进行告警。
所述综合管理平台包括运营支撑分析单元，用以得到辅助支撑数据。
所述无线网络包括3g网络、4g网络和GPRS网络。
基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统的管理方法，包括建立电池电子健康档案的方法，具体包括：
利用手持移动终端采集电池的出厂信息，并通过无线网络发送至编码单元；
利用BMS单元采集电池的运行周期和充放电数据；
通过车联网终端将二次锂电池所在车辆信息和BMS单元采集的电池信息通过无线网络送至编码单元；
采用19位编码方式对采集到的电池信息和车辆信息进行重新编码；
将每个电池编码以及该编码所对应的电池信息建立电池信息数据库。
所述19为编码包括四位厂商编码、六位出厂日期编码、一位电池体系编码、一位电池组体系编码、三位电池组位置信息编码、三位BMS匹配信息编码和一位车辆信息编码。
所述19编码采用数字形式和字母形式。
本发明与现有技术相比具有以下效果：本发明为每一快电池单体赋予一个单独的识别号，即电池身份证，系统记录每块电池从出厂到退役回收的所有运行状况，本发明不仅可以完整的记录二次锂电池的健康状况，而且通过存储的数据可以利用大数据计算，在平台上对电池的性能进行综合判断分析，有利于推动锂电池的技术研发。
附图说明
图1，本发明的结构框图；
图2，本发明建立二次锂电池电子健康档案方法的流程图；
图3，本发明的二次锂电池监控管理系统的拓展功能框图；
图4，基于本发明的二次锂电池监控管理系统的拓展功能框图。
具体实施方式
结合附图说明本发明的具体实施方式，本发明的基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统，如图1所示，包括电子健康档案系统，所述电子健康档案系统包括：
采集单元：用于采集电池信息和车辆信息；
编码单元：将采集到的电池信息和车辆信息进行重新编码；
数据库单元：将新的电池编码和编码信息所代表的信心进行后台存储；
所述采集单元包括：
手持移动终端：采集二次锂电池上面的出厂编码；
BMS单元：采集包电池的BMS位置信息、运行周期和充放电信息；
车联网终端：采集汽车基本信息和收集BMS位置信息。
所述二次锂电池监控系统包括综合管理平台，所述综合管理平台包括电池健康状况预判单元，用于评判二次锂电池的健康状况。
所述综合管理平台包括故障判断单元，电池健康状况达到设定阈值时进行告警。
所述综合管理平台包括运营支撑分析单元，用以得到辅助支撑数据。
基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统的管理方法，包括建立电池电子健康档案的方法，如图2所示，具体包括：
利用手持移动终端采集电池的出厂信息，并通过无线网络发送至编码单元；
利用BMS单元采集电池的运行周期和充放电数据；
通过车联网终端将二次锂电池所在车辆信息和BMS单元采集的电池信息通过无线网络送至编码单元；
采用19位编码方式对采集到的电池出厂信息、电池BMS位置信息、电池信息和车辆信息进行重新编码，得到电池的唯一19位电池身份编码；
将每个电池身份编码与电池的生命周期、充放电数据和车联网终端采集的车辆信息利用软件进行关联映射，按照行业信息建立数据库，保存该电池身份编码对应的电池的所有信息；所述19编码采用数字形式和字母形式，所述19为编码包括四位厂商编码、六位出厂日期编码、一位电池体系编码、一位电池组体系编码、三位电池组位置信息编码、三位BMS匹配信息编码和一位车辆信息编码，所述电池体系、电池组体系和电池组位置信息由BMS单元采集。
所述二次锂电池电子健康档案系统与综合管理平台之间进行信息汇总、交互和共享，综合管理平台对蓄(锂)动力电池电子健康档案系统立里面的海量数据采用大数据技术如前置机系统的应用、海量数据接收、存储、共享，海量数据批处理和高速数据流处理；数据仓库挖掘，商业智能，方针模型应用等进行深度的智能挖掘，进行电池特性相关方面的研究和运营综合管理上的智能分析以及相关运营的支撑分析。实现下面子系统的功能，如：预约回收子系统，物资管理子系统，智能分析系统等，如图3所示。
所述二次锂电池的监控系统的管理方法包括电池特性研究和运营综合管理上的智能分析，所述智能分析都是基于电池健康档案数据库内的存储和包含的所有数据进行的，具体包括：
健康预判：采用单体过充、过放程度和次数综合影响判断方法；
运营支撑分析：采用数据挖掘和大数据汇集、整理和概率分析的方法进行运算，得出辅助支撑数据；
故障判断：采用多种判断策略相结合，赋予不同权重的方式进行计算，达到阈值时告警的方式；
电池寿命研发分析：1.获取平台车辆运营全周期的数据一次参数：藉由感测装置量测得到,包括：电压、温度、电流、时间等；
获取平台车辆运营周期的数据二次参数:其必须藉由一次参数经特定算式计算或估算而得，本实施方式采用7种评鉴指标：残余电量或荷电状态(SoC)、放电深度(DoD)、内阻抗(动态)、实际容量、充放电能量效率、自放电率、贮存性能；
2.得到电池健康状态各单项评价指标与新品电池状态100％的比较：
评价指标百分比(％,无单位)方式表示:
·内阻抗(IRCell＝100％+ΔIRCell)；
·充放电能量效率(EEfficiency＝100％-ΔEEfficiency)；
·自放电率(CSd＝100％+ΔCSd)；
3.电池健康状态综合评估
将所述评价指标加权相乘法可以得到电池实际的健康状态综合评估值，具体包括：
其中前三项命名为N1，N2和N3为独立指标,分别授予权重为20％,后四项对应为K1,K2,K3，K4相依指标,分别授予权重为10％；
评鉴指标相乘法：计算得到综合评估值：20％*(N1+N2+N3)+10％(K1+K2+K3+K4)
图4为本发明的二次锂电池监控管理系统与现有技术结合，具有更多的拓展功能。

Claims (7)

1.基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统，其特征在于：包括电子健康档案系统，所述电子健康档案系统包括：
采集单元：用于采集电池信息和车辆信息；
编码单元：将采集到的电池信息和车辆信息进行重新编码；
数据库单元：将新的电池编码和编码信息所代表的信息进行后台存储；
所述采集单元包括：
手持移动终端：采集二次锂电池上面的出厂编码；
BMS单元：采集包电池的BMS位置信息、运行周期和充放电信息；
车联网终端：采集汽车基本信息和收集BMS位置信息。
2.根据权利要求1所述基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统，其特征在于：所述二次锂电池监控系统包括综合管理平台，所述综合管理平台包括电池健康状况预判单元，用于评判二次锂电池的健康状况。
3.根据权利要求2所述基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统，其特征在于：所述综合管理平台包括故障判断单元，电池健康状况达到设定阈值时进行告警。
4.根据权利要求2所述基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统，其特征在于：所述综合管理平台包括运营支撑分析单元，用以得到辅助支撑数据。
5.基于权利要求1所述基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统的管理方法，其特征在于：包括建立电池电子健康档案的方法，具体包括：
利用手持移动终端采集电池的出厂信息，并通过无线网络发送至编码单元；
利用BMS单元采集电池的运行周期和充放电数据；
通过车联网终端将二次锂电池所在车辆信息和BMS单元采集的电池信息通过无线网络送至编码单元；
采用19位编码方式对采集到的电池信息和车辆信息进行重新编码；
将每个电池编码以及该编码所对应的电池信息建立电池信息数据库。
6.根据权利要求5所述基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统的管理方法，其特征在于：所述19为编码包括四位厂商编码、六位出厂日期编码、一位电池体系编码、一位电池组体系编码、三位电池组位置信息编码、三位BMS匹配信息编码和一位车辆信息编码。
7.根据权利要求5所述基于电子健康档案系统的二次锂电池监控系统的管理方法，其特征在于：所述19编码采用数字形式和字母形式。
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