CN106654410B - 一种电池智能化控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池智能化控制系统；速度采集单元用于采集电池所处环境状态；温度采集单元用于采集电池在t、2t……nt、(n+1)t时刻的温度值；第一分析单元用于并计算出电池在t至2t时间段、2t至3t时间段……nt至(n+1)t时间段内的加速度，记为a1、a2……an；第二分析单元用于计算出电池在t至2t时间段、2t至3t时间段……nt至(n+1)t时间段内的温度变化率，记为V1、V2……Vn；警示单元根据控制单元的指令发出警示信息；断电单元根据控制单元的指令切断电池的供电路径；控制单元获取电池mt至(m+1)t时间段电池的加速度am以及温度变化率Vm，并将am和Vm与预设值进行比较且根据比较结果指令控制警示单元和断电单元工作；其中，1≤m≤n。

Description

一种电池智能化控制系统
技术领域
本发明涉及电池智能管理技术领域，尤其涉及一种电池智能化控制系统。
背景技术
现如今，随着锂离子电池技术不断的发展，锂离子电池已经得到了广泛的应用，且由于人们越来越注重环保，将锂电子电池技术应用到车辆领域，更是取得了长足的进步。
随着锂电子电池技术的不断发展，锂电池得到了广泛使用。但由于电池的特性，在使用不当以及电池环境异常的情况下，往往会出现电池爆炸、电池自燃的情况，会给人们的生命和财产造成不同程度的损害。电池出现爆炸或者自燃的情况时，必定需要电池到达一定的温度才能发生，因此对电池的温度进行检测和监控，可在一定程度上保证电池的温度保持在适宜的范围；进一步地，将电池的温度与电池的运动状态结合起来对电池的温度是否正常进行判断，可有效地对电池的实际状态进行监测，减少危险的发生。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种电池智能化控制系统。
本发明提出的电池智能化控制系统，包括：
速度采集单元，用于采集电池所处环境状态，所述环境状态包括速度信息；
温度采集单元，用于采集电池在t、2t、3t……nt、(n+1)t时刻的温度值，记为T1、T2、T3……Tn、Tn+1；
第一分析单元，用于获取速度采集单元的采集结果，并计算出电池在t至2t时间段、2t至3t时间段……nt至(n+1)t时间段内的加速度，记为a1、a2……an；
第二分析单元，用于获取温度采集单元的采集结果，并计算出电池在t至2t时间段、2t至3t时间段……nt至(n+1)t时间段内的温度变化率，记为V1、V2……Vn；
警示单元，与控制单元通信连接并根据控制单元的指令发出警示信息；
断电单元，与控制单元通信连接并根据控制单元的指令切断电池的供电路径；
控制单元，与第一分析单元、第二分析单元通信连接；
控制单元通过第一分析单元、第二分析单元获取电池在t至2t时间段、2t至3t时间段……nt至(n+1)t时间段内的mt至(m+1)t时间段电池的加速度am以及温度变化率Vm，并将am和Vm与预设值进行比较且根据比较结果指令控制警示单元和断电单元工作；
其中，1≤m≤n。
优选地，控制单元内预设有第一加速度a11、第二加速度a22、第一变化率V11、第二变化率V22，其中，a11<a22，V11<V22；
当am≤a11、Vm≥x1V22时，控制单元指令控制警示单元工作；
当am≤a11、Vm≥x2V22时，控制单元指令控制断电单元工作；
当a11<am<a22、Vm≥y1V22时，控制单元指令控制警示单元工作；
当a11<am<a22、Vm≥y2V22时，控制单元指令控制断电单元工作；
当am≥a22、Vm≥z1V22时，控制单元指令控制警示单元工作；
当am≥a22、Vm≥z2V22时，控制单元指令控制断电单元工作；
其中，0<x1<x2<1，0<y1<y2<1，z2>z1>1。
优选地，速度采集单元包括多个速度采集模块，任一个速度采集模块至少包括一个速度传感器。
优选地，温度采集单元包括多个温度采集模块，任一个温度采集模块至少包括一个温度传感器。
优选地，警示单元采用声光报警器。
本发明首先对电池所处环境状态进行检测，即根据电池的运动状态来判断电池是否在使用，当车辆在运动时，电池可在运动，即可通过电池的运动状态来判断车辆的运动状态，并根据电池的运动状态计算出电池在各时间段的加速度，所述电池的加速度即为车辆的加速度；其次采集电池的温度值，并计算出电池在各时间段内温度的变化率，最后根据电池的加速度信息以及电池的温度变化率信息采取不同的控制策略；具体地：当电池的加速度较小时，即车辆的加速度较小，此时电池的电流较低，则电池的温度在正常情况不会太高，若电池的温度变化率超过定值时，表明此时电池存在异常，则控制单元根据电池的温度变化率的具体值选择警示策略或断电策略：当电池温度变化率偏高时，控制单元指令控制警示单元发出警示信息，提醒用户或相关人员了解到电池温度升高的情况，有利于用户或相关人员及时采取应对措施；当电池温度变化率过高时，控制单元直接指令控制断电单元切断电池的供电路径，防止危险发生；当电池具有一定的加速度时，若电池的温度变化率过高，表明此时电池温度过快，为防止危险发生，控制单元同样根据电池的温度变化率的具体值选择警示策略或断电策略，充分保证电池处于健康适宜的状态。
如此，结合电池的运动状态以及电池的温度来对电池的健康状态进行判断，提高了对电池的健康状态分析的精度，防止电池在使用过程中发生危险，进一步保证用户和社会环境的安全和和谐。
附图说明
图1为一种电池智能化控制系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种电池智能化控制系统。
参照图1，本发明提出的电池智能化控制系统，包括：
速度采集单元，用于采集电池所处环境状态，所述环境状态包括速度信息；所述速度采集单元包括多个速度采集模块，任一个速度采集模块至少包括一个速度传感器，任一个速度采集模块的采集值为该速度采集模块内所有速度传感器采集值的平均值，速度采集单元的采集值为所有速度采集模块的采集值的平均值；如此，利用多个速度传感器来采集电池的速度信息，提高了速度信息采集的准确性和精度，为第一分析单元对电池的速度信息进行分析提高准确有力的参考依据。
温度采集单元，用于采集电池在t、2t、3t……nt、(n+1)t时刻的温度值，记为T1、T2、T3……Tn、Tn+1；
所述温度采集单元包括多个温度采集模块，任一个温度采集模块至少包括一个温度传感器；任一个温度采集模块的采集值为该温度采集模块内所有温度传感器采集值的平均值，温度采集单元的采集值为所有温度采集模块的采集值的平均值；如此，利用多个温度传感器来采集电池的温度信息，提高了温度信息采集的准确性和精度，为第二分析单元对电池的温度信息进行分析提高准确有力的参考依据。
第一分析单元，用于获取速度采集单元的采集结果，并计算出电池在t至2t时间段、2t至3t时间段……nt至(n+1)t时间段内的加速度，记为a1、a2……an；
第二分析单元，用于获取温度采集单元的采集结果，并计算出电池在t至2t时间段、2t至3t时间段……nt至(n+1)t时间段内的温度变化率，记为V1、V2……Vn；
警示单元，与控制单元通信连接并根据控制单元的指令发出警示信息；以提醒用户或有关人员异常情况的发生，有利于用户或有关人员及时根据异常情况采取针对性的应对措施，防止危险的发生；进一步地，所述警示单元采用声光报警器，以从视觉和听觉两方面给用户或有关人员以刺激，保证警示单元发出警示信息的有效性，提高警示单元的工作效果和工作效率。
断电单元，与控制单元通信连接并根据控制单元的指令切断电池的供电路径；
控制单元，与第一分析单元、第二分析单元通信连接；
控制单元通过第一分析单元、第二分析单元获取电池在t至2t时间段、2t至3t时间段……nt至(n+1)t时间段内的mt至(m+1)t时间段电池的加速度am以及温度变化率Vm，并将am和Vm与预设值进行比较且根据比较结果指令控制警示单元和断电单元工作；
其中，1≤m≤n。
具体地：控制单元内预设有第一加速度a11、第二加速度a22、第一变化率V11、第二变化率V22，其中，a11<a22，V11<V22；
当am≤a11、Vm≥x1V22时，表明此时电池的加速度较小，即车辆的加速度较小，但由于电池的温度变化率偏高，说明电池可能存在异常情况，为提醒用户或相关人员注意到该异常情况，此时控制单元指令控制警示单元工作，以提醒用户或相关人员及时对电池进行检测和查看；
当am≤a11、Vm≥x2V22时，此时电池的加速度较小，但由于电池的温度变化率较高，此时电池存在异常情况，为避免危险发生，控制单元指令控制断电单元工作切断电池的供电路径，充分保证电池及车辆的安全；
当a11<am<a22、Vm≥y1V22时，电池具有一定的加速度，即车辆具有一定的加速度，但电池的温度变化率相比于该加速度范围值偏高，此时控制单元指令控制警示单元工作，以提醒用户或相关人员及时对电池进行检测和查看；
当a11<am<a22、Vm≥y2V22时，电池具有一定的加速度，即车辆具有一定的加速度，但电池的温度变化率相比于该加速度范围值超出了正常范围，为避免危险的发生，控制单元指令控制断电单元工作，切断电源的供电路径；
当am≥a22、Vm≥z1V22时，电池具有较高的加速度，此时电池的温度变化率也应相应增加，但此时电池的温度变化率偏高，为提醒用户或工作人员了解该情况，控制单元指令控制警示单元工作；
当am≥a22、Vm≥z2V22时，电池具有较高的加速度，此时电池的温度变化率也应相应增加，但此时电池的温度变化率超出可控范围，为避免危险的发生，控制单元指令控制断电单元工作，切断电源的供电路径，从根本上减小危险发生的可能性；
其中，0<x1<x2<1，0<y1<y2<1，z2>z1>1。
首先对电池所处环境状态进行检测，即根据电池的运动状态来判断电池是否在使用，当车辆在运动时，电池可在运动，即可通过电池的运动状态来判断车辆的运动状态，并根据电池的运动状态计算出电池在各时间段的加速度，所述电池的加速度即为车辆的加速度；其次采集电池的温度值，并计算出电池在各时间段内温度的变化率，最后根据电池的加速度信息以及电池的温度变化率信息采取不同的控制策略；具体地：当电池的加速度较小时，即车辆的加速度较小，此时电池的电流较低，则电池的温度在正常情况不会太高，若电池的温度变化率超过定值时，表明此时电池存在异常，则控制单元根据电池的温度变化率的具体值选择警示策略或断电策略：当电池温度变化率偏高时，控制单元指令控制警示单元发出警示信息，提醒用户或相关人员了解到电池温度升高的情况，有利于用户或相关人员及时采取应对措施；当电池温度变化率过高时，控制单元直接指令控制断电单元切断电池的供电路径，防止危险发生；当电池具有一定的加速度时，若电池的温度变化率过高，表明此时电池温度过快，为防止危险发生，控制单元同样根据电池的温度变化率的具体值选择警示策略或断电策略，充分保证电池处于健康适宜的状态。
如此，结合电池的运动状态以及电池的温度来对电池的健康状态进行判断，提高了对电池的健康状态分析的精度，防止电池在使用过程中发生危险，进一步保证用户和社会环境的安全和和谐。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电池智能化控制系统，其特征在于，包括：
速度采集单元，用于采集电池所处环境状态，所述环境状态包括速度信息；
温度采集单元，用于采集电池在t、2t、3t……nt、(n+1)t时刻的温度值，记为T1、T2、T3……Tn、Tn+1；
第一分析单元，用于获取速度采集单元的采集结果，并计算出电池在t至2t时间段、2t至3t时间段……nt至(n+1)t时间段内的加速度，记为a1、a2……an；
第二分析单元，用于获取温度采集单元的采集结果，并计算出电池在t至2t时间段、2t至3t时间段……nt至(n+1)t时间段内的温度变化率，记为V1、V2……Vn；
警示单元，与控制单元通信连接并根据控制单元的指令发出警示信息；
断电单元，与控制单元通信连接并根据控制单元的指令切断电池的供电路径；
控制单元，与第一分析单元、第二分析单元通信连接；
控制单元通过第一分析单元、第二分析单元获取电池在t至2t时间段、2t至3t时间段……nt至(n+1)t时间段内的mt至(m+1)t时间段电池的加速度am以及温度变化率Vm，并将am和Vm与预设值进行比较且根据比较结果指令控制警示单元和断电单元工作；
其中，1≤m≤n；
控制单元内预设有第一加速度a11、第二加速度a22、第一变化率V11、第二变化率V22，其中，a11<a22，V11<V22；
当am≤a11、Vm≥x1V22时，控制单元指令控制警示单元工作；
当am≤a11、Vm≥x2V22时，控制单元指令控制断电单元工作；
当a11<am<a22、Vm≥y1V22时，控制单元指令控制警示单元工作；
当a11<am<a22、Vm≥y2V22时，控制单元指令控制断电单元工作；
当am≥a22、Vm≥z1V22时，控制单元指令控制警示单元工作；
当am≥a22、Vm≥z2V22时，控制单元指令控制断电单元工作；
其中，0<x1<x2<1，0<y1<y2<1，z2>z1>1。
2.根据权利要求1所述的电池智能化控制系统，其特征在于，速度采集单元包括多个速度采集模块，任一个速度采集模块至少包括一个速度传感器。
3.根据权利要求1所述的电池智能化控制系统，其特征在于，温度采集单元包括多个温度采集模块，任一个温度采集模块至少包括一个温度传感器。
4.根据权利要求1所述的电池智能化控制系统，其特征在于，警示单元采用声光报警器。
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