CN106848467B - 电池组件及其远程安全控制系统、方法和安全控制服务器 - Google Patents

电池组件及其远程安全控制系统、方法和安全控制服务器 Download PDF

Info

Publication number
CN106848467B
CN106848467B CN201710094247.8A CN201710094247A CN106848467B CN 106848467 B CN106848467 B CN 106848467B CN 201710094247 A CN201710094247 A CN 201710094247A CN 106848467 B CN106848467 B CN 106848467B
Authority
CN
China
Prior art keywords
discharge
battery
battery component
calculation period
parameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710094247.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106848467A (zh
Inventor
王运金
孟辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhuhai Xin Xin Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhuhai Xin Xin Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhuhai Xin Xin Electronic Technology Co Ltd filed Critical Zhuhai Xin Xin Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN201710094247.8A priority Critical patent/CN106848467B/zh
Publication of CN106848467A publication Critical patent/CN106848467A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106848467B publication Critical patent/CN106848467B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供了一种电池组件远程安全控制系统，该系统通过带有电池组件远程安全控制模块的安全控制服务器，实现根据电池组件上报的电池参数计算出各个电池组件对应的放电容量衰减幅度，进而根据计算的放电容量衰减幅度对相应的电池组件进行安全控制，有效避免了电池组件的历史电池参数丢失而降低电池的保护有效性，大幅减少了电池组件自身的运算量，有效降低了电池组件的成本，有效提高了电池组件的使用安全性。

Description

电池组件及其远程安全控制系统、方法和安全控制服务器
技术领域
本发明涉及一种电池保护技术，尤其涉及一种电池组件及其远程安全控制系统、方法和安全控制服务器。
背景技术
锂电池主要是指在电极材料中使用了锂元素作为主要活性物质的一类电池，包含一次和二次电池。作为一种新型绿色能源，锂电池被广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等设备中；近年来，其适用范围更进一步扩大到工业、交通运输、公共安全、储能等越来越多的领域，如仪器仪表、对讲机、电动工具、电动自行车、电动平衡车、物流及仓储设备、电动汽车、家用或商用或电站储能、UPS(不间断电源)等等。而锂电池由于其自身的物理和化学特性，通常情况下锂电池需要和保护装置组装成电池组才能够在各种装置和设备中安全的使用，通过保护装置来防止过充、过放、过流、短路、过压、欠压和温升等各种异常和安全问题。
目前市场上的保护装置如保护板等，大多是内置于电池组内部，或内置于使用该电池组的设备中，被用户在各种不同的场景中使用；而且内置于电池组内部，或内置于使用该电池组的设备中的保护装置是基于生产时录入的固定数据和电池运行时自身采样的数据进行比对计算，从而判断电池和电池组状态，无法学习和积累使用历史数据进行更准确的判断；在发生异常如起火、爆炸、燃烧时内部数据有可能被损坏。
这种危害性尤其在一些特殊行业显得尤为明显，如对讲机、移动数据采集终端、电动物流车、电动大巴等特殊行业，在这些特殊行业，电池组或使用电池组的设备一般是分散使用，集中充电和管理，如果电池和电池组的寿命、使用状态和安全信息等不能被很好的监控，集中管理的电池组或使用电池组的设备可能发生起火、爆炸、燃烧等后果严重；电池和电池组寿命不能很好监控还会导致后续分散使用过程中，电池和电池组续航能力不足，影响使用，导致生产效率降低，甚至在关键应用场景如公共安全事件管理等由于通讯不畅造成更严重后果。因此，如何对分散使用的电池和电池组实现远程安全控制已经成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种电池组件及其远程安全控制系统、方法和安全控制服务器，以在对分散使用的电池组件实现远程集中安全控制，有效避免电池组件的历史电池参数丢失而降低电池的保护有效性，大幅减少电池组件自身的运算量，有效降低电池组件的成本，有效提高电池组件的使用安全性。
一种电池组件，该电池组件包括电芯，与该电芯信号连接的参数侦测单元，与该参数侦测单元信号连接的微处理单元，及与该微处理单元信号连接的无线通信单元。其中：
该参数侦测单元，用于侦测电芯在充电状态及/或放电状态下的电池参数，该电池参数包括充电参数及/或放电参数；
该微处理单元，用于：
实时或者定时侦测该电池组件的充电状态及/或放电状态；
若该电池组件处于放电状态，则通过该参数侦测单元侦测该电池组件的放电参数，及/或，若该电池组件处于充电状态，则通过该参数侦测单元侦测该电池组件的充电参数；
在该无线通信单元收到安全控制服务器发送的电池参数上报指令后，将侦测的电池参数通过该无线通信单元发送给安全控制服务器，或者，实时或者定时将侦测的电池参数通过该无线通信单元发送给安全控制服务器。
一种电池组件的安全控制服务器，该安全控制服务器包括：
通信单元，用于经通信网络与各个预先确定的电池组件通信连接；
存储单元，用于存储电池组件远程安全控制模块，及该电池组件远程安全控制模块的运行数据；
处理单元，用于调用并执行该电池组件远程安全控制模块，以执行如下步骤：
实时或者定时从各个预先确定的电池组件接收上报的电池参数及身份标识，所述电池参数包括放电参数；
实时或者定时根据接收的各个所述电池组件对应的放电参数，计算出各个所述电池组件在最近预设次数的放电计算周期对应的实际放电容量及开路电压，并根据预先确定的开路电压值与电池理论放电容量的映射关系，确定各个所述电池组件的开路电压对应的理论放电容量；
根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期的实际放电容量和理论放电容量，分别计算出各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度，并根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度对各个所述电池组件进行安全控制。
一种电池组件远程安全控制系统，该系统包括至少一个上述的电池组件，至少一个上述的安全控制服务器，及供所述安全控制服务器与所述电池组件之间数据交互的通信网络，其中：
所述安全控制服务器，用于通过所述通信网络实时或者定时从所述电池组件接收上报的电池参数，并根据接收的各个所述电池组件对应的电池参数，对各个所述电池组件进行安全控制。
一种电池组件远程安全控制方法，该方法包括：
安全控制服务器实时或者定时从各个预先确定的电池组件接收上报的电池参数及身份标识，所述电池参数包括放电参数；
安全控制服务器实时或者定时根据接收的各个所述电池组件对应的放电参数，计算出各个所述电池组件在最近预设次数的放电计算周期对应的实际放电容量及开路电压，并根据预先确定的开路电压值与电池理论放电容量的映射关系，确定各个所述电池组件的开路电压对应的理论放电容量。
安全控制服务器根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期的实际放电容量和理论放电容量，分别计算出各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度，并根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度对各个所述电池组件进行安全控制。
相较现有技术，本发明一方面通过带有参数侦测单元、微处理单元和无线通信单元的电池组件，实现对电池组件的各个预设类型参数进行侦测并将侦测的电池参数远程发送给安全控制服务器进行集中运算和安全控制，另一方面通过带有电池组件远程安全控制模块的安全控制服务器，实现根据电池组件上报的电池参数计算出各个电池组件对应的放电容量衰减幅度，进而根据计算的放电容量衰减幅度对相应的电池组件进行安全控制(例如，生成预设格式的预警信息及/或生成预设格式的提示信息)，有效避免了电池组件的历史电池参数丢失而降低电池的保护有效性，大幅减少了电池组件自身的运算量，有效降低了电池组件的成本，有效提高了电池组件的使用安全性。
附图说明
图1为本发明电池组件远程安全控制系统的系统架构图。
图2为图1中电池组件1一实施例的硬件结构图。
图3为图1中安全控制服务器2一实施例的硬件结构图。
图4为图3中电池组件远程安全控制模块21一实施例的功能模块图。
图5为本发明电池组件远程安全控制方法一实施例的实施流程图。
图6为本发明电池组件上报电池参数的方法一实施例的实施流程图。
具体实施方式
如图1所示，为本发明电池组件远程安全控制系统的系统架构图。在本实施例中，在本实施例中，该电池组件远程安全控制系统包括安全控制服务器2，至少一个电池组件1(图中以三个为例)，及供安全控制服务器2与电池组件1间数据交互的通信网络3。
需要说明的是，在本实施例中，通信网络3可以是移动互联网、传统互联网、局域网或者其他任意适用的数据通信网络。
安全控制服务器2，用于通过通信网络3实时或者定时从一个或多个预先确定的电池组件1接收上报的电池参数，并根据接收的各个所述电池组件1对应的电池参数，对各个所述电池组件1进行安全控制。
通过该电池组件远程安全控制系统，一个或多个电池组件1可将侦测的电池参数远程上报给安全控制服务器2，安全控制服务器2根据接收的各个所述电池组件1对应的电池参数，对各个所述电池组件1进行安全控制，使得具备如下的技术益处：实现远程监测电池组件1的状态；实现在发现安全隐患时对电池组件1进行远程控管；有效避免电池组件的历史电池参数丢失；实现提前预计电池组件1的剩余寿命，提前有序进行电池组件1的更换；大幅减少了电池组件1自身的运算量，实现电池组件1的集中控制，有效提高了电池组件1的使用安全性；有效降低了电池组件的成本；便于更新电池组件安全控制软件，无需在每个设备上分别更新电池组件安全控制软件，只需在安全控制服务器2中更新即可。
以下将结合具体的实施例，详细阐述该电池组件远程安全控制系统的各组成的具体功能和结构特点。
如图2所示，为图1中电池组件1一实施例的硬件结构图。在本实施例中，该电池组件1包括电芯10，与电芯10信号连接的参数侦测单元11，与参数侦测单元11信号连接的微处理单元12，及与微处理单元12信号连接的无线通信单元13。
该无线通信单元13可以是RF(Radio Freqency，射频)模块、WIFI模块、蓝牙模块、带SIM卡的可以与移动基站通信连接的移动通信单元等。
该参数侦测单元11用于侦测电芯10在充电状态及/或放电状态下的电池参数。在本实施例中，该电池参数包括充电参数及/或放电参数。
在本实施例中，所述充电参数包括各个充电计算周期内的充电电流I0、各个充电计算周期的开始时间t01和结束时间t02、各个充电计算周期内的电芯10的电压V0、各个充电计算周期内的电芯10的温度(若一个充电计算周期内电芯10的温度不一致，则可以取平均值作为该充电计算周期内的电芯10的温度)及各个充电计算周期内的电芯10的内阻R0；在本发明的其他实施例中，所述充电参数可以不包括各个充电计算周期内的电芯10的温度。
在本实施例中，所述放电参数包括各个放电计算周期内的放电电流I1、各个放电计算周期的开始时间t11和结束时间t12、各个放电计算周期内的电芯10的温度(若一个放电计算周期内电芯10的温度不一致，则可以取平均值作为该放电计算周期内的电芯10的温度)及各个放电计算周期内的电芯10的内阻R1；在本发明的其他实施例中，所述放电参数可以不包括各个放电计算周期内的电芯10的温度。
在本实施例中，该参数侦测单元11包括用于侦测充电电流I0及/或放电电流I1的电流采样传感器(所述电流采样传感器可以是电流采样电阻，还可以是电流采样IC，在本实施例中，所述电流采样传感器采用的是电流采样电阻)、用于记录各个充电计算周期及/或放电计算周期的开始时间和结束时间的计时器、用于侦测各个充电计算周期及/或放电计算周期内电芯10温度的温度传感器(例如，NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)热敏电阻温度传感器)、用于侦测各个充电计算周期及/或放电计算周期内电芯10内阻的内阻测试仪；在本发明的其他实施例中，该参数侦测单元11可以不包括用于侦测各个充电计算周期及/或放电计算周期内电芯10温度的温度传感器(例如，NTC(NegativeTemperature Coefficient，负温度系数)热敏电阻温度传感器)。
在本实施例中，该微处理单元12用于：
实时或者定时侦测电池组件1的充电状态及/或放电状态(判断电池的充放电状态的过程为：判断通过电流采样电阻两端的电平状态，若电流采样电阻两端为正电平，则确定电池组件1处于放电状态，若电流采样电阻两端为负电平，则确定电池组件1处于充电状态)；
若电池组件1处于充电状态，则通过电流采样传感器侦测该充电状态下的至少一个充电计算周期内的充电电流I0(例如，可以在确定电池组件处于充电状态时开始侦测，通过电流采样传感器侦测该充电状态下的一个充电计算周期内的充电电流；也可以在确定电池组件处于充电状态时开始侦测，在该充电状态下的一个充电计算周期内的充电电流侦测完毕后，随即或者间隔预设时间开始下一个充电计算周期内的充电电流的侦测，直到充电状态结束或者该充电状态下预设数量(例如，3次)的充电计算周期内的充电电流侦测完毕为止)，通过计时器记录各个所述充电计算周期的开始时间和结束时间，通过温度传感器侦测各个所述充电计算周期内电芯10的温度，及通过内阻测试仪侦测各个所述充电计算周期内电芯10的内阻；
若处于放电状态，则通过电流采样传感器侦测该放电状态下的至少一个放电计算周期内的放电电流I1(例如，可以在确定电池组件处于放电状态时开始侦测，通过电流采样传感器侦测该放电状态下的一个充电计算周期内的充电电流；也可以在确定电池组件处于放电状态时开始侦测，在该放电状态下的一个放电计算周期内的放电电流侦测完毕后，随即或者间隔预设时间开始下一个放电计算周期内的放电电流的侦测，直到放电状态结束或者该放电状态下预设数量(例如，3次)的放电计算周期内的充电电流侦测完毕为止)，通过计时器记录各个所述放电计算周期的开始时间和结束时间，通过温度传感器侦测各个所述放电计算周期内电芯10的温度，及通过内阻测试仪侦测各个所述放电计算周期内电芯10的内阻；
在无线通信单元13收到安全控制服务器发送的电池参数上报指令后，将侦测的电池参数通过无线通信单元13发送给安全控制服务器2，或者，实时或者定时将侦测的电池参数通过无线通信单元13发送给安全控制服务器2。
需要说明的是：安全控制服务器2定时通过通信网络向各个预先确定的电池组件1发送电池参数上报指令，并从各个预先确定的电池组件1接收上报的电池参数(这种情况下，所述电池组件1需要配置存储单元以存储所述电池参数，因为所述电池参数的侦测时间点与所述参数上报指令的发送时间点可能不一致，需要在上报之前对所述电池参数进行存储)；或者，各个预先确定的电池组件1定时向安全控制服务器2发送侦测的电池参数，安全控制服务器2在侦测到有所述电池组件1发送电池参数后，接收所述电池组件1发送的电池参数(这种情况下，所述电池组件1需要配置存储单元以存储所述电池参数，因为所述电池参数的侦测时间点与所述电池参数的发送时间点可能不一致，需要在发送之前对所述电池参数进行存储)；或者，各个预先确定的电池组件1在有电池参数侦测到后，实时将侦测的电池参数发送给安全控制服务器2，安全控制服务器2在侦测到有所述电池组件1发送电池参数后，接收所述电池组件1发送的电池参数(这种情况下，所述电池组件1不需要配置存储单元以存储所述电池参数)。
如图3所示，为图1中安全控制服务器2一实施例的硬件结构图。在本实施例中，该安全控制服务器2包括通信单元23、存储单元25、处理单元20及电池组件远程安全控制模块21。
该通信单元23用于经通信网络3与电池组件1通信连接。
该存储单元25用于存储该电池组件远程安全控制模块21，及该电池组件远程安全控制模块21的运行数据。
该处理单元20用于调用并执行该电池组件远程安全控制模块21，以执行如下步骤：
实时或者定时从各个预先确定的电池组件1接收上报的电池参数及身份标识(例如，唯一识别码ID)，所述电池参数包括放电参数，所述放电参数包括各个放电计算周期内的放电电流I1、各个放电计算周期的开始时间t11和结束时间t12、各个放电计算周期内的电芯10的内阻R1；
实时或者定时根据接收的各个所述电池组件1对应的放电参数，计算出各个所述电池组件1在最近预设次数(例如，10次)的放电计算周期对应的实际放电容量及开路电压，并根据预先确定的开路电压值与电池理论放电容量的映射关系，确定各个所述电池组件的开路电压对应的理论放电容量；
根据各个所述电池组件1在各个所述放电计算周期的实际放电容量和理论放电容量，分别计算出各个所述电池组件1在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度，并根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度对各个所述电池组件1进行安全控制。
在本实施例中，一个放电计算周期对应的实际放电容量C的计算过程如下(在本发明的其他实施例中，一个放电计算周期对应的实际放电容量还可以采用其他计算方式，在此不做赘述)：
S1、根据该放电计算周期的放电电流、开始时间和结束时间，并通过预设公式计算出参考放电容量；
S2、根据预先确定的电芯温度与电池放电容量的衰减率的映射关系，确定出该放电计算周期的电芯温度对应的放电容量衰减率；
S3、将计算的参考放电容量加上确定的衰减率对应的衰减容量，以得到放电计算周期对应的实际放电容量C。
所述预设公式为：其中，I代表该放电计算周期的放电电流，t11代表该放电计算周期的开始时间，t12代表该放电计算周期的结束时间。
需要说明的是：在本发明的其他实施例中，上述步骤S2和S3可以不需要，可以直接将参考放电容量作为实际放电容量进行安全控制，但这样会降低安全控制的准确性，容易出错，本实施例，优选采用上述步骤S1、S2和S3来计算所述实际放电容量C。
在本实施例中，一个放电计算周期对应的第一衰减幅度的计算过程如下：
S4、根据该放电计算周期对应的电芯内阻和放电电流计算出电芯电压值；
S5、计算电芯电压值和预先确定的负载电压值之和以得出该放电计算周期对应的开路电压值，或者，将电芯电压值的预设倍数(例如，2倍)作为该放电计算周期对应的开路电压值；
S6、根据预先确定的开路电压值与电池理论放电容量的映射关系，确定出所述开路电压值对应的电池理论放电容量；
S7、若实际放电容量小于理论放电容量，则计算该放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的衰减幅度。
在本发明的其他实施例中，所述计算该放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的衰减幅度的步骤可以在电池理论放电容量确定出以后即行执行，无需事先判断实际放电容量是否小于理论放电容量，在此不做赘述。
在本实施例中，所述计算该放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的衰减幅度的步骤包括：
计算所述理论放电容量减去所述实际放电容量的差值；
将所述差值除以所述实际放电容量，以得出该放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的衰减幅度。
在本实施例中，所述根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度对各个所述电池组件1进行安全控制的步骤包括：
S8、将各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度取平均值(备注：若所述放电计算周期的数量等于1，则所述平均值即为唯一一个的放电计算周期对应的第一衰减幅度；所述放电计算周期的数量越大，安全控制的精度就越高，但计算量就越大，本实施例对所述放电计算周期的数量优选10个)，以得到平均衰减幅度；
S9、若所述平均衰减幅度大于预设阈值，则生成预设格式的预警信息(例如，所述预警信息可以为：“身份标识为******的电池组件的放电容量衰减幅度已过大，请及时进行更换”)。
需要说明的是：在本发明的其他实施例中，上述步骤S8之后还包括，或者，上述步骤S9替换为：
生成预设格式的提示信息(例如，所述提示信息可以为：“身份标识为******的电池组件的放电容量衰减幅度当前为****，请知悉”)。
如图4所示，为图3中电池组件远程安全控制模块21一实施例的功能模块图。在本实施例中，该电池组件远程安全控制模块21包括参数获取子模块210、容量计算子模块211、安全控制子模块212。
该参数获取子模块210，用于实时或者定时从各个预先确定的电池组件1接收上报的电池参数及身份标识(例如，唯一识别码ID)，所述电池参数包括放电参数，所述放电参数包括各个放电计算周期内的放电电流I1、各个放电计算周期的开始时间t11和结束时间t12、各个放电计算周期内的电芯10的内阻R1。
该容量计算子模块211，用于实时或者定时根据接收的各个所述电池组件1对应的放电参数，计算出各个所述电池组件1在最近预设次数(例如，10次)的放电计算周期对应的实际放电容量及开路电压，并根据预先确定的开路电压值与电池理论放电容量的映射关系，确定各个所述电池组件的开路电压对应的理论放电容量。
该安全控制子模块212，用于根据各个所述电池组件1在各个所述放电计算周期的实际放电容量和理论放电容量，分别计算出各个所述电池组件1在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度，并根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度对各个所述电池组件1进行安全控制。
在本实施例中，该容量计算子模块211计算一个放电计算周期对应的实际放电容量C的计算过程如下(在本发明的其他实施例中，该容量计算子模块211计算一个放电计算周期对应的实际放电容量还可以采用其他计算方式，在此不做赘述)：
S1、根据该放电计算周期的放电电流、开始时间和结束时间，并通过预设公式计算出参考放电容量；
S2、根据预先确定的电芯温度与电池放电容量的衰减率的映射关系，确定出该放电计算周期的电芯温度对应的放电容量衰减率；
S3、将计算的参考放电容量加上确定的衰减率对应的衰减容量，以得到放电计算周期对应的实际放电容量C。
所述预设公式为：其中，I代表该放电计算周期的放电电流，t11代表该放电计算周期的开始时间，t12代表该放电计算周期的结束时间。
需要说明的是：在本发明的其他实施例中，上述步骤S2和S3可以不需要，可以直接将参考放电容量作为实际放电容量进行安全控制，但这样会降低安全控制的准确性，容易出错，本实施例，优选采用上述步骤S1、S2和S3来计算所述实际放电容量C。
在本实施例中，该安全控制子模块212计算一个放电计算周期对应的第一衰减幅度的计算过程如下：
S4、根据该放电计算周期对应的电芯内阻和放电电流计算出电芯电压值；
S5、计算电芯电压值和预先确定的负载电压值之和以得出该放电计算周期对应的开路电压值，或者，将电芯电压值的预设倍数(例如，2倍)作为该放电计算周期对应的开路电压值；
S6、根据预先确定的开路电压值与电池理论放电容量的映射关系，确定出所述开路电压值对应的电池理论放电容量；
S7、若实际放电容量小于理论放电容量，则计算该放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的衰减幅度。
在本实施例中，该安全控制子模块212计算该放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的衰减幅度的步骤包括：
计算所述理论放电容量减去所述实际放电容量的差值；
将所述差值除以所述实际放电容量，以得出该放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的衰减幅度。
在本实施例中，该安全控制子模块212根据各个所述电池组件1在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度对各个所述电池组件1进行安全控制的过程包括：
S8、将各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度取平均值(备注：若所述放电计算周期的数量等于1，则所述平均值即为唯一一个的放电计算周期对应的第一衰减幅度；所述放电计算周期的数量越大，安全控制的精度就越高，但计算量就越大，本实施例对所述放电计算周期的数量优选10个)，以得到平均衰减幅度；
S9、若所述平均衰减幅度大于预设阈值，则生成预设格式的预警信息(例如，所述预警信息可以为：“身份标识为******的电池组件的放电容量衰减幅度已过大，请及时进行更换”)。
需要说明的是：在本发明的其他实施例中，上述步骤S8之后还包括，或者，上述步骤S9替换为：
生成预设格式的提示信息(例如，所述提示信息可以为：“身份标识为******的电池组件的放电容量衰减幅度当前为****，请知悉”)。
如图5所示，为本发明电池组件远程安全控制方法一实施例的实施流程图。
步骤S10，安全控制服务器2实时或者定时从各个预先确定的电池组件1接收上报的电池参数及身份标识(例如，唯一识别码ID)，所述电池参数包括放电参数，所述放电参数包括各个放电计算周期内的放电电流I1、各个放电计算周期的开始时间t11和结束时间t12、各个放电计算周期内的电芯10的内阻R1；
步骤S11，安全控制服务器2实时或者定时根据接收的各个所述电池组件1对应的放电参数，计算出各个所述电池组件1在最近预设次数(例如，10次)的放电计算周期对应的实际放电容量及开路电压，并根据预先确定的开路电压值与电池理论放电容量的映射关系，确定各个所述电池组件的开路电压对应的理论放电容量。
步骤S12，安全控制服务器2根据各个所述电池组件1在各个所述放电计算周期的实际放电容量和理论放电容量，分别计算出各个所述电池组件1在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度，并根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度对各个所述电池组件1进行安全控制。
在本实施例中，计算一个电池组件1在一个放电计算周期对应的实际放电容量C的步骤包括：
H1、根据该电池组件1在放电计算周期的放电电流、开始时间和结束时间，并通过预设公式计算出该电池组件1在放电计算周期的参考放电容量；
H2、根据预先确定的电芯温度与电池放电容量的衰减率的映射关系，确定出该电池组件1在放电计算周期的电芯温度对应的放电容量衰减率；
H3、将计算的参考放电容量加上确定的衰减率对应的衰减容量，以得到该电池组件1在放电计算周期的实际放电容量C。
所述预设公式为：其中，I代表该放电计算周期的放电电流，t11代表该放电计算周期的开始时间，t12代表该放电计算周期的结束时间。
需要说明的是：在本发明的其他实施例中，上述步骤H2和H3可以不需要，可以直接将参考放电容量作为实际放电容量进行安全控制，但这样会降低安全控制的准确性，容易出错，本实施例，优选采用上述步骤H1、H2和H3来计算该电池组件1在放电计算周期的实际放电容量C。
在本实施例中，计算一个电池组件1在一个放电计算周期对应的理论放电容量的步骤包括：
H4、根据该电池组件1在该放电计算周期对应的电芯内阻和放电电流计算出电芯电压值；
H5、计算所述电芯电压值和预先确定的负载电压值之和以得出该电池组件1在该放电计算周期对应的开路电压值，或者，将所述电芯电压值的预设倍数(例如，2倍)作为该电池组件1在该放电计算周期对应的开路电压值；
H6、根据预先确定的开路电压值与电池理论放电容量的映射关系，确定出所述开路电压值对应的电池理论放电容量。
在本实施例中，计算一个电池组件1在一个放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的第一衰减幅度的步骤包括：
计算该电池组件1在该放电计算周期对应的理论放电容量减去对应的实际放电容量的差值；
将所述差值除以该电池组件1在该放电计算周期对应的实际放电容量，以得出该电池组件1在该放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的第一衰减幅度。
在本实施例中，所述根据各个所述电池组件1在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度对各个所述电池组件1进行安全控制的步骤包括：
H8、将各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度取平均值(备注：若所述放电计算周期的数量等于1，则所述平均值即为唯一一个的放电计算周期对应的第一衰减幅度；所述放电计算周期的数量越大，安全控制的精度就越高，但计算量就越大，本实施例对所述放电计算周期的数量优选10个)，以得到平均衰减幅度；
H9、若所述平均衰减幅度大于预设阈值，则生成预设格式的预警信息(例如，所述预警信息可以为：“身份标识为******的电池组件的放电容量衰减幅度已过大，请及时进行更换”)。
需要说明的是：在本发明的其他实施例中，上述步骤H8之后还包括，或者，上述步骤H9替换为：
生成预设格式的提示信息(例如，所述提示信息可以为：“身份标识为******的电池组件的放电容量衰减幅度当前为****，请知悉”)。
如图6所示，为本发明电池组件上报电池参数的方法一实施例的实施流程图。
步骤S20，在各个放电过程中，电池组件1侦测至少一个放电计算周期内的电池参数，及/或，在各个充电过程中，电池组件侦测至少一个充电计算周期内的电池参数，所述电池参数包括放电参数及/或充电参数。
步骤S21，在收到安全控制服务器2发送的电池参数上报指令后，电池组件1将侦测的电池参数发送给安全控制服务器2，或者，实时或者定时将侦测的电池参数发送给安全控制服务器2。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种电池组件的安全控制服务器，其特征在于，该安全控制服务器包括：
通信单元，用于经通信网络与各个预先确定的电池组件的无线通信单元通信连接；
存储单元，用于存储电池组件远程安全控制模块，及该电池组件远程安全控制模块的运行数据；
处理单元，用于调用并执行该电池组件远程安全控制模块，以执行如下步骤：
实时或者定时从各个预先确定的电池组件接收上报的电池参数及身份标识，所述电池参数包括放电参数；
实时或者定时根据接收的各个所述电池组件对应的放电参数，计算出各个所述电池组件在最近预设次数的放电计算周期对应的实际放电容量及开路电压，并根据预先确定的开路电压值与电池理论放电容量的映射关系，确定各个所述电池组件的开路电压对应的理论放电容量；
根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期的实际放电容量和理论放电容量，分别计算出各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度，并根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度对各个所述电池组件进行安全控制；
所述根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度对各个所述电池组件进行安全控制的步骤包括：
S8、将各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度取平均值，以得到平均衰减幅度；
S9、若所述平均衰减幅度大于预设阈值，则生成预设格式的预警信息；或者
生成预设格式的提示信息；
所述放电参数包括：各个放电计算周期内的放电电流、各个放电计算周期的开始时间和结束时间、各个放电计算周期内的电芯的温度，所述处理单元执行该电池组件远程安全控制模块对一个所述电池组件在一个放电计算周期对应的实际放电容量的计算步骤包括：
S1、根据该电池组件在该放电计算周期的放电电流、开始时间和结束时间，并通过预设公式计算出该电池组件在该放电计算周期的参考放电容量；
S2、根据预先确定的电芯温度与电池放电容量的衰减率的映射关系，确定出该电池组件在该放电计算周期的电芯温度对应的放电容量衰减率；
S3、将计算的参考放电容量加上确定的衰减率对应的衰减容量，以得到该电池组件在该放电计算周期的对应的实际放电容量；
所述放电参数包括各个放电计算周期内的放电电流及各个放电计算周期内的电芯的内阻，所述处理单元执行该电池组件远程安全控制模块对一个所述电池组件在一个放电计算周期对应的第一衰减幅度的计算步骤包括：
S4、根据该电池组件在该放电计算周期对应的电芯内阻和放电电流计算出电芯电压值；
S5、计算电芯电压值和预先确定的负载电压值之和以得出该电池组件在该放电计算周期对应的开路电压值，或者，将电芯电压值的预设倍数作为该电池组件在该放电计算周期对应的开路电压值；
S6、根据预先确定的开路电压值与电池理论放电容量的映射关系，确定出所述开路电压值对应的电池理论放电容量；
S7、计算该电池组件在该放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的第一衰减幅度。
2.如权利要求1所述的安全控制服务器，其特征在于，所述计算该电池组件在该放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的第一衰减幅度的步骤包括：
计算该电池组件在该放电计算周期对应的理论放电容量减去对应的实际放电容量的差值；
将所述差值除以所述实际放电容量，以得出该电池组件在该放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的第一衰减幅度。
3.一种电池组件远程安全控制系统，其特征在于，该系统包括至少一个电池组件，至少一个如权利要求1至2任一项所述的安全控制服务器，及供所述安全控制服务器与所述电池组件之间数据交互的通信网络，其中：
所述电池组件包括电芯，与该电芯信号连接的参数侦测单元，与该参数侦测单元信号连接的微处理单元，及与该微处理单元信号连接的无线通信单元，
该参数侦测单元，用于侦测电芯在充电状态及/或放电状态下的电池参数，该电池参数包括充电参数及/或放电参数；
该微处理单元，用于：
实时或者定时侦测该电池组件的充电状态及/或放电状态；
若该电池组件处于放电状态，则通过该参数侦测单元侦测该电池组件的放电参数，及/或，若该电池组件处于充电状态，则通过该参数侦测单元侦测该电池组件的充电参数；
在该无线通信单元收到安全控制服务器发送的电池参数上报指令后，将侦测的电池参数通过该无线通信单元发送给安全控制服务器，或者，实时或者定时将侦测的电池参数通过该无线通信单元发送给安全控制服务器；
所述放电参数包括：各个放电计算周期内的放电电流、各个放电计算周期的开始时间和结束时间、各个放电计算周期内的电芯的温度及各个放电计算周期内的电芯的内阻；及/或
所述充电参数包括：各个充电计算周期内的充电电流、各个充电计算周期的开始时间和结束时间、各个充电计算周期内的电芯的温度及各个充电计算周期内的电芯的内阻；
所述安全控制服务器，用于通过所述通信网络实时或者定时从所述电池组件接收上报的电池参数，并根据接收的各个所述电池组件对应的电池参数，对各个所述电池组件进行安全控制。
4.一种电池组件远程安全控制方法，其特征在于，该方法包括：
安全控制服务器实时或者定时从各个预先确定的电池组件接收上报的电池参数及身份标识，所述电池参数包括放电参数；
安全控制服务器实时或者定时根据接收的各个所述电池组件对应的放电参数，计算出各个所述电池组件在最近预设次数的放电计算周期对应的实际放电容量及开路电压，并根据预先确定的开路电压值与电池理论放电容量的映射关系，确定各个所述电池组件的开路电压对应的理论放电容量；
安全控制服务器根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期的实际放电容量和理论放电容量，分别计算出各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度，并根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度对各个所述电池组件进行安全控制；
所述根据各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度对各个所述电池组件进行安全控制的步骤包括：
将各个所述电池组件在各个所述放电计算周期对应的第一衰减幅度取平均值，以得到平均衰减幅度；
若所述平均衰减幅度大于预设阈值，则生成预设格式的预警信息；或者
生成预设格式的提示信息；
所述放电参数包括：各个放电计算周期内的放电电流、各个放电计算周期的开始时间和结束时间、各个放电计算周期内的电芯的温度，所述安全控制服务器执行电池组件远程安全控制模块对一个所述电池组件在一个放电计算周期对应的实际放电容量的计算步骤包括：
S1、根据该电池组件在该放电计算周期的放电电流、开始时间和结束时间，并通过预设公式计算出该电池组件在该放电计算周期的参考放电容量；
S2、根据预先确定的电芯温度与电池放电容量的衰减率的映射关系，确定出该电池组件在该放电计算周期的电芯温度对应的放电容量衰减率；
S3、将计算的参考放电容量加上确定的衰减率对应的衰减容量，以得到该电池组件在该放电计算周期的对应的实际放电容量；
所述放电参数包括各个放电计算周期内的放电电流及各个放电计算周期内的电芯的内阻，所述安全控制服务器执行电池组件远程安全控制模块对一个所述电池组件在一个放电计算周期对应的第一衰减幅度的计算步骤包括：
S4、根据该电池组件在该放电计算周期对应的电芯内阻和放电电流计算出电芯电压值；
S5、计算电芯电压值和预先确定的负载电压值之和以得出该电池组件在该放电计算周期对应的开路电压值，或者，将电芯电压值的预设倍数作为该电池组件在该放电计算周期对应的开路电压值；
S6、根据预先确定的开路电压值与电池理论放电容量的映射关系，确定出所述开路电压值对应的电池理论放电容量；
S7、计算该电池组件在该放电计算周期对应的实际放电容量相对理论放电容量的第一衰减幅度。
CN201710094247.8A 2017-02-21 2017-02-21 电池组件及其远程安全控制系统、方法和安全控制服务器 Active CN106848467B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710094247.8A CN106848467B (zh) 2017-02-21 2017-02-21 电池组件及其远程安全控制系统、方法和安全控制服务器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710094247.8A CN106848467B (zh) 2017-02-21 2017-02-21 电池组件及其远程安全控制系统、方法和安全控制服务器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106848467A CN106848467A (zh) 2017-06-13
CN106848467B true CN106848467B (zh) 2019-10-29

Family

ID=59133917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710094247.8A Active CN106848467B (zh) 2017-02-21 2017-02-21 电池组件及其远程安全控制系统、方法和安全控制服务器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106848467B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106842057B (zh) * 2017-02-21 2019-10-29 珠海市古鑫电子科技有限公司 电池组件寿命检测方法、检测服务器和装置
CN108733611A (zh) * 2018-05-22 2018-11-02 联想(北京)有限公司 一种控制电子设备的方法、电子设备和计算机存储介质
CN111123118B (zh) * 2019-12-30 2022-08-12 Oppo广东移动通信有限公司 电池微短路的检测方法及装置、设备、存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008048500A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Kansai Electric Power Co Inc:The 二次電池を用いた送電損失低減システムと方法
CN101312293B (zh) * 2007-05-22 2011-02-16 深圳市金一泰实业有限公司 一种动力锂电池智能管理系统
CN102445663A (zh) * 2011-09-28 2012-05-09 哈尔滨工业大学 一种电动汽车电池健康状态估算的方法
CN102854474A (zh) * 2012-09-25 2013-01-02 深圳市泰昂能源科技股份有限公司 蓄电池实际容量在线检测方法
CN103336245A (zh) * 2013-06-26 2013-10-02 华为技术有限公司 电池状态检测方法、射频识别装置及电池检测系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008048500A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Kansai Electric Power Co Inc:The 二次電池を用いた送電損失低減システムと方法
CN101312293B (zh) * 2007-05-22 2011-02-16 深圳市金一泰实业有限公司 一种动力锂电池智能管理系统
CN102445663A (zh) * 2011-09-28 2012-05-09 哈尔滨工业大学 一种电动汽车电池健康状态估算的方法
CN102854474A (zh) * 2012-09-25 2013-01-02 深圳市泰昂能源科技股份有限公司 蓄电池实际容量在线检测方法
CN103336245A (zh) * 2013-06-26 2013-10-02 华为技术有限公司 电池状态检测方法、射频识别装置及电池检测系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN106848467A (zh) 2017-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106842057B (zh) 电池组件寿命检测方法、检测服务器和装置
US10712395B2 (en) Apparatus and method for detecting battery state of health
CN106463789B (zh) 电池状况确定
US9142980B2 (en) Apparatus and method for controlling charge capacity balancing operation of secondary battery cell
EP3444888B1 (en) Apparatus and method for managing battery
US8712708B2 (en) Method of estimating remaining constant current/constant voltage charging time
CN113030742B (zh) 电池容量的估算方法、装置及设备
CN109407013B (zh) 一种备用电池电量状态监测电路及方法
JP4123184B2 (ja) 二次電池の残容量算出方法および電池パック
EP2690744A2 (en) Battery charging method and battery pack utilizing the same
CN105242215A (zh) 一种电池剩余容量估算管理系统及方法
CN106848467B (zh) 电池组件及其远程安全控制系统、方法和安全控制服务器
EP2571076B1 (en) Diagnostic use of physical and electrical battery parameters and storing relative condition data
CN109917298A (zh) 一种电池荷电状态预测方法和系统
EP2571131B1 (en) Diagnostic use of a plurality of electrical battery parameters
EP3605126B1 (en) Apparatus and method for estimating soc of battery
JP2009055782A (ja) 二次電池の充電管理
CN106249170B (zh) 一种动力电池系统功率状态估计方法及装置
CN108287318A (zh) 一种基于车辆动力电池包的检测方法及检测系统
US20100102781A1 (en) Apparatus and method for charging a battery
JP2800220B2 (ja) 電池駆動電子機器の電源装置
Jossen et al. Battery management systems (BMS) for increasing battery life time
EP2571077B1 (en) Diagnostic use of physical and electrical battery parameters
CN105548887B (zh) 一种电池电量值校准方法及其装置
JP2001359245A (ja) 充電方法、二次電池ユニット及び充電器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant