CN106532149B - 一种混合电池控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混合电池控制系统，该系统包括：电池包、充放电控制器和云端服务器；其中，充放电控制器用于将电池包的参数信息传输到所述云端服务器，所述电池包的参数信息包括电池包的周围环境及工作条件；云端服务器对所述电池包的周围环境及工作条件进行分析，根据分析结果自动匹配至相应充放电模式，并将所述充放电模式传输到充放电控制器，所述充放电控制器根据所述充放电模式对电池包进行柔性充放电。本发明根据电池包所处的地理位置信息，对其进行柔性智能充电和放电策略，这样能提高电池包中的电池的充放电效率，降低储能模块成本，提升电池包安全性，提高整体能源使用经济效益。

Description

一种混合电池控制系统
技术领域
本发明涉及电能存储系统，微电网能量管理技术领域，特别涉及一种混合电池控制系统。
背景技术
电池控制系统的作用在于，对电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。
目前的电池控制系统往往无法满足恶劣环境下电池包工作，无法柔性充放电，导致电池包寿命降低，以及无法改善自放电问题。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有电池控制系统存在的上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种混合电池控制系统，该系统包括：电池包、充放电控制器和云端服务器；其中，充放电控制器用于将电池包的参数信息传输到所述云端服务器，所述电池包的参数信息包括电池包的周围环境及工作条件；云端服务器对所述电池包的周围环境及工作条件进行分析，根据分析结果自动匹配至相应充放电模式，并将所述充放电模式传输到充放电控制器，所述充放电控制器根据所述充放电模式对所述电池包进行柔性充放电。
优选地，充放电控制器包括蓝牙通讯模块和GPRS通讯模块；其中，充放电控制器通过蓝牙通讯模块与手持终端进行连接绑定，再通过所述手持终端将所述电池包的参数信息传输到所述云端服务器；或者充放电控制器通过GPRS通讯模块与所述云端服务器连接，并通过所述GPRS通讯模块将所述电池包的参数信息传输到所述云端服务器；通过所述蓝牙通讯模块和所述GPRS通讯模块实现双授权机制。
优选地，充放电控制器还包括无线电路控制模块，所述充放电控制器根据所述充放电模式调节所述无线电路控制模块改变所述电池包中电池之间的串并联方式，实现电池包的柔性充放电。
优选地，电池包主要由功率型锂离子电池、能量型锂离子电池、低温锂离子电池和钠离子电池中的一种或多种，以及超级电容构成。
优选地，充放电模式包括低温模式、高温模式、高功率模式、低功率模式、超高功率模式、过充保护模式、过放保护模式、过热保护模式和自放电保护模式。
优选地，在通过蓝牙通讯模块和GPRS通讯模块实现双授权机制中设置有授权码，所述授权码为加密状态，并且是由多个ID号构成的；同时加密的所述授权码均一次有效，为一事一密的设定，超出此事情的设定时间，则需要重新获得授权。
本发明根据电池包所处的地理位置信息，对其进行柔性智能充电和放电策略，这样能提高电池包中的电池的充放电效率，降低储能模块成本，提升电池包安全性，提高整体能源使用经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种混合电池控制系统结构示意图；
图2是图1所示充放电控制器结构示意图；
图3是图1所示电池包结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。
图1是本发明实施例提供的一种混合电池控制系统结构示意图。如图1所示，该混合电池控制系统包括电池包10、充放电控制器20和云端服务器30。其中，充放电控制器20用于将电池包10的参数信息传输到云端服务器30，电池包的参数信息包括电池包的周围环境及工作条件，电池包的周围环境及工作条件包括温度、内阻、工作电流、工作电压和容量。云端服务器30对接收的电池包的周围环境及工作条件进行分析，根据分析结果自动匹配至相应充放电模式，并将充放电模式传输到充放电控制器20，充放电控制器20根据充放电模式对电池包10进行柔性充放电。上述充放电模式包括低温模式、高温模式、高功率模式、低功率模式、超高功率模式、过充保护模式、过放保护模式、过热保护模式和自放电保护模式。
图2是图1所示充放电控制器结构示意图。如图2所示，充放电控制器20包括蓝牙通讯模块21、GPRS通讯模块22和无线电路控制模块23，充放电控制器20可以通过蓝牙通讯模块21和GPRS通讯模块22分别与云端服务器30进行连接，以实现双授权机制。
具体地，充放电控制器20通过蓝牙通讯模块21与手持终端40进行连接绑定，再通过手持终端40将电池包的参数信息传输到云端服务器30。或者充放电控制器20通过GPRS通讯模块22与云端服务器30连接，并通过GPRS通讯模块22将电池包10的参数信息传输到云端服务器30。在通过蓝牙通讯模块和GPRS通讯模块实现双授权机制中设置有授权码，该授权码为加密状态，并且是由多个ID号构成的；同时加密的所述授权码均一次有效，为一事一密的设定，超出此事情的设定时间，则需要重新获得授权。
图3是图1所示电池包10结构示意图。如图3所示，电池包10主要由功率型锂离子电池12、能量型锂离子电池11、超级电容13、开关14、开关15和开关16构成；开关14、开关15和开关16分别与降压部件并联，以及连接脉冲调节器。其中，功率型锂离子电池12、能量型锂离子电池11和超级电容13并联连接，开关14与功率型锂离子电池12串联连接，开关15与能量型锂离子电池11串联连接，超级电容13和开关16串联连接。充放电控制器20根据云端服务器30确定的充放电模式调节无线电路控制模块23控制电池包10中的开关14、开关15和开关16以改变电池包10中的电池之间的串并联连接方式，实现电池包10的柔性充放电，保证电池包的工作温度环境从-20℃至60℃。
在一个实施例中：电池包工作时，将发生正常容量衰减、充放电电压曲线偏离较大、放电容量偏低，内阻偏大等情况。通过数据传输，云端服务器30将对上述情况进行判断，并相应的给出控制策略。当出现放电容量偏低时，云端服务器30将分析电池充放电数据，判断电池包中出现异常的电芯，经过云端服务器30设定的算法对电池组充电电流进行优化，给出指令至充放电控制器20，按照指令要求，在充电时一方面降低异常电芯的极化，另一方面又不减少其它电池的充电容量。实现电池组容量最优化处理。
本发明提供的一种混合电池控制系统，可以根据电池包所处的地理位置信息，对其进行柔性智能充电和放电策略，这样能提高电池的充放电效率以及使用寿命(使电池包存放寿命可以高达5年，使用寿命增加近1倍)，降低储能模块成本，提升电池组安全性，提高整体能源使用经济效益。
以上对本发明所提供的一种电池包进行了详细介绍，并结合具体实施例对本发明做了进一步阐述，必须指出，以上实施例的说明不用于限制而只是用于帮助理解本发明的核心思想，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，对本发明进行的任何改进以及与本产品等同的替代方案，也属于本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种混合电池控制系统，其特征在于，包括：电池包、充放电控制器和云端服务器；其中，
充放电控制器，用于将电池包的参数信息传输到所述云端服务器，所述电池包的参数信息包括电池包的周围环境及工作条件；
云端服务器对所述电池包的周围环境及工作条件进行分析，根据分析结果自动匹配至相应充放电模式，并将所述充放电模式传输到充放电控制器，所述充放电控制器根据所述充放电模式对所述电池包进行柔性充放电；
所述电池包主要由功率型锂离子电池(12)、能量型锂离子电池(11)、超级电容(13)、开关(14)、开关(15)和开关(16)构成；开关(14)、开关(15)和开关(16)分别与降压部件并联，以及连接脉冲调节器；其中，功率型锂离子电池(12)、能量型锂离子电池(11)和超级电容(13)并联连接，开关(14)与功率型锂离子电池(12)串联连接，开关(15)与能量型锂离子电池(11)串联连接，超级电容(13)和开关(16)串联连接；所述充放电控制器根据云端服务器确定的充放电模式调节无线电路控制模块控制电池包(10)中的开关(14)、开关(15)和开关(16)以改变电池包中的电池之间的串并联连接方式，实现电池包的柔性充放电，保证电池包的工作温度环境从-20℃至60℃；
所述充放电控制器包括蓝牙通讯模块和GPRS通讯模块；其中，所述充放电控制器通过蓝牙通讯模块与手持终端进行连接绑定，再通过所述手持终端将所述电池包的参数信息传输到所述云端服务器；或者
所述充放电控制器通过GPRS通讯模块与所述云端服务器连接，并通过所述GPRS通讯模块将所述电池包的参数信息传输到所述云端服务器；
通过所述蓝牙通讯模块和所述GPRS通讯模块实现双授权机制；
所述充放电控制器还包括无线电路控制模块，所述充放电控制器根据所述充放电模式调节所述无线电路控制模块改变所述电池包中电池之间的串并联方式，实现电池包的柔性充放电。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述电池包主要由功率型锂离子电池、能量型锂离子电池、低温锂离子电池和钠离子电池中的一种或多种，以及超级电容构成。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述充放电模式包括低温模式、高温模式、高功率模式、低功率模式、超高功率模式、过充保护模式、过放保护模式、过热保护模式和自放电保护模式。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在通过蓝牙通讯模块和GPRS通讯模块实现双授权机制中设置有授权码，所述授权码为加密状态，并且是由多个ID号构成的；同时加密的所述授权码均一次有效，为一事一密的设定，超出此事情的设定时间，则需要重新获得授权。
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