CN113839106A - 电池修复管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池修复管理系统，属于电池修复技术领域，采集模块，用于采集待修复电池的电流信号、电压信号及容量信号；控制模块，用于利用训练好的修复模型，对采集的电流信号、电压信号及容量信号进行处理，得到待修复电池的需充电修复类型，根据需充电修复类型控制修复模块对待修复电池进行充电修复。本发明训练了电池修复模型，针对不同的电池修复类型，提供合适的电池修复电流、电压及充电时间；对待充电的蓄电池伤害较小，修复效率高，操作简单；利用储能电池组对电池放电测试时的电能进行储存，在修复时，储能电池组对电池进行充电修复，使电能循环利用，降低了能源消耗，有利于环保。
Description
技术领域
本发明涉及电池修复技术领域，具体涉及一种针对于铅酸蓄电池的电池修复管理系统。
背景技术
铅酸蓄电池被广泛应用于车辆、飞机、船舶、通信、UPS电源、EPS电源、风光发电等技术领域中，但是，在使用过程中，铅酸蓄电池的逐步硫化会导致电池内阻增大、容量下降、甚至过早报废，并没有达到设计的使用寿命。报废的铅酸蓄电池不仅污染环境，而且造成了资源的浪费。
目前，消除铅酸蓄电池硫化现象使用较多的方法为高频脉冲充电法，向铅酸蓄电池施加高频脉冲电压使粗的硫酸铅结晶体重新转化为细的结晶体，使其能正常参与充放电化学反应。但此种方法修复时间长、工作效率较低、硫化严重时修复效果不佳，对于不同损坏程度、不同容量的废旧电池，修复效果随操作人员的水平不同而不同，修复效果不理想。对电池修复后，需要进行放电测试时，采用恒流放电技术对电池进行放电，使用耗能方式，电能转换为光能或热能释放，未能对电池进行有效回收，浪费能源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对于铅酸蓄电池的电池修复管理系统，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明提供一种电池修复管理系统，包括：
采集模块，用于采集待修复电池的电流信号、电压信号及容量信号；
控制模块，用于利用训练好的修复模型，对采集的电流信号、电压信号及容量信号进行处理，得到待修复电池的需充电修复类型，根据需充电修复类型控制修复模块对待修复电池进行充电修复。
优选的，所述训练好的修复模型利用训练集训练得到，其中，所述训练集包括多组电流信号、电压信号及容量信号数据，以及标注每一组数据对应的需修复类型的标签；其中，每一组数据中的电流信号、电压信号及容量信号相互对应，需修复类型由充电电流、充电电压及充电时间确定。
优选的，所述修复模块包括电池修复台以及储能电池组。
优选的，所述储能电池组连接有电源系统监控仪。
优选的，所述电源系统监控仪连接有应急放电负载。
优选的，所述应急放电负载连接有补充充电器。
优选的，所述控制模块通过通讯模块与所述修复模块连接，所述通讯模块一端与所述控制模块相连，所述通讯模块的另一端与所述电池修复台的数据采集线相连。
优选的，还包括电池快速测试台、电池多功能测试台，所述通讯模块的另一端还与所述电池快速测试台、电池多功能测试台相连。
优选的，所述储能电池组通过低压总线对电池放电测试时的电能进行回收存储。
优选的，训练所述修复模型包括：采集多个电池的电流信号、电压信号及容量信号，将每个电池的电流信号、电压信号及容量信号作为一组对应的数据，并计算对应的所需充电电流、所需充电电压及所需充电时间，进行人工标注，得到一组电流信号、电压信号及容量信号对应的需充电修复类型，需充电修复类型根据需充电电流、需充电电压及需充电时间确定。
本发明有益效果：训练了电池修复模型，针对不同的电池修复类型，提供合适的电池修复电流、电压及充电时间；对待充电的蓄电池伤害较小，修复效率高，操作简单；利用储能电池组对电池放电测试时的电能进行储存，在修复时，储能电池组对电池进行充电修复，使电能循环利用，降低了能源消耗，有利于环保。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例所述的电池修复管理系统功能原理框图。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。
实施1
如图1所示，本发明实施例提供一种电池修复管理系统，该系统包括：
采集模块，用于采集待修复电池的电流信号、电压信号及容量信号；
控制模块，用于利用训练好的修复模型，对采集的电流信号、电压信号及容量信号进行处理，得到待修复电池的需充电修复类型，根据需充电修复类型控制修复模块对待修复电池进行充电修复。
所述训练好的修复模型利用训练集训练得到，其中，所述训练集包括多组电流信号、电压信号及容量信号数据，以及标注每一组数据对应的需修复类型的标签；其中，每一组数据中的电流信号、电压信号及容量信号相互对应，需修复类型由充电电流、充电电压及充电时间确定。
所述修复模块包括电池修复台以及储能电池组。所述储能电池组连接有电源系统监控仪。所述电源系统监控仪连接有应急放电负载。所述应急放电负载连接有补充充电器。所述控制模块通过通讯模块与所述修复模块连接，所述通讯模块一端与所述控制模块相连，所述通讯模块的另一端与所述电池修复台的数据采集线相连。
本实施例中，所述的电池修复管理系统还包括电池快速测试台、电池多功能测试台，所述通讯模块的另一端还与所述电池快速测试台、电池多功能测试台相连。所述储能电池组通过低压总线对电池放电测试时的电能进行回收存储。采集模块通过通讯模块连接电池快速测试台、电池多功能测试台以及电池修复台，能够采集电池修复台上待修复的电池的电流信号、电压信号以及容量信号。
本实施例中，训练所述修复模型包括：采集多个电池的电流信号、电压信号及容量信号，将每个电池的电流信号、电压信号及容量信号作为一组对应的数据，并计算对应的所需充电电流、所需充电电压及所需充电时间，进行人工标注，得到一组电流信号、电压信号及容量信号对应的需充电修复类型，需充电修复类型根据需充电电流、需充电电压及需充电时间确定。
在一个具体的实施例中，电池修复系统由电池修复台为12V电池修复台，电池快速测试台为12V电池快速测试台，电池多功能测试台为12V电池多功能测试台，低压总线为24VDC低压总线，补充充电器为24V补充充电器，应急放电负载为24V应急放电负载，电源系统监控仪为24V电源系统监控仪、储能电池组为24V储能电池组，多路通讯模块、采集模块组成。
12V电池修复台、12V电池快速测试台、12V电池多功能测试台及24V储能电池组均连接在24VDC低压总线上，24V储能电池组连接了24V电源系统监控仪，24V电源系统监控仪再与24V补充充电器、24V应急放电负载相连接；通讯模块一侧与控制模块通讯线相接，另一侧与12V电池快速测试台、12V电池多功能测试台的数据采集线相接。
所述的24V储能电池组通过24VDC低压总线对电池放电测试时的电能进行回收存储，在修复电池时需要电能时由24V储能电池组提供放电时存储的电能，达成电能循环使用；所述24V补充充电器用于24VDC低压总线的储能电池组容量不够时自动开启对储能电池组进行充电。
控制模块中的修复模型判断待修复的电池的需修复类型，即对应的所需充电电流、充电电压以及充电时间实现自适应组合。
电池修复台用于对单节蓄电池充电，输出电压为12V；12V电池快速测试台、12V电池多功能测试台用于对为12V蓄电池检测，输入检测电压为12V；24V DC低压总线与24V储能电池组相接，24V储能电池组、24V补充充电器、24V应急放电负载、24V电源系统监控仪所控制的电压均为24V低压系统。
本发明实施例使用上述的蓄电池修复管理系统实现的蓄电池修复方法是：
将待修复的12V铅酸蓄电池放置于12V电池修复台上，接入充电修复插头，进入电池管理控制程序，采集模块采集待修复的电池的电流信号、电压信号及容量信号，控制模块得到需修复类型，根据需修复类型控制修复模块对电池进行修复，充电修复机开始对蓄电池进行修复，此时24VDC低压总线上储能电池组作为各电池修复的充电电源。
当24VDC低压总线上储能电池组容量不够时，补充充电器自动开启对24VDC低压总线上储能电池组进行充电；按照充电修复机规定的程序修复后，对已修复的蓄电池进行快速充电检测，快速充电检测前确认系统硬件连接正确，打开系统电源和软件，使软件工作在运行状态下，此时储能电池组通过24VDC低压总线对电池放电测试时的电能进行回收存储，当24VDC低压总线电压过高时，通过应急放电负载自动释放电能。
具体操作步骤如下：
1、测试打开12V电池快速测试台电源，5秒后设备自检结束，接上电池，2秒后面板显示“ID”，同时向控制模块的监控系统请求进行快速测试操作，若没有其他设备正在请求，输入电池条形码，3～5秒后监控系统提示输入条形码，输入条形码后快速测试仪开始检测，测试结束，监控系统语音提示电池初分类型，根据提示将电池分类放置，当前电池快速测试结束。拿走电池3～5秒后设备复位此时可以接上下一节电池开始下一节电池的测试。所有电池测试结束后关闭设备电源。
2、修复对已通过快速测仪合格的修复蓄电池，进入多功能测试台，测试前确认系统硬件连接正确，打开系统电源和软件，使软件工作在运行状态下。此时储能电池组通过24VDC低压总线对电池放电测试时的电能进行回收存储，当24VDC低压总线电压过高时，通过应急放电负载自动释放电能。操作步骤如下：
打开多功能设备电源开关，接上电池，按检测按钮设置多功能为放电检测状态，按启动按钮启动放电检测，输入条形码，放电结束后不要拿下电池，5分钟后会自动对电池充电，充电结束后监控系统对电池分类、打印电池信息，贴上电池信息关闭多功能设备电源，取下电池分类放好。
3、配组已修复检测合格的蓄电池，通过控制模块的电池修复软件，对所修复的蓄电池按照配组原则进行配组，并打印出配组资料。可以按照条形码查询各修复蓄电池的全过程的数据，以上数据均以作为电池寿命分析。
如果将单节12V电池采用5A恒流放电，放电时间达到100分钟，可以计算出电能为100Wh左右，在电动车行业每年可进行修复的电池为几千万只，如果对这些电池放电测试的电能进行再次利用，节约的电能也是非常客观的，同时电池修复本身由于延长电池使用寿命所带来的经济效益巨大。
综上所述，本发明实施例所述的电池修复管理系统，训练了电池修复模型，针对不同的电池修复类型，提供合适的电池修复电流、电压及充电时间；对待充电的蓄电池伤害较小，修复效率高，操作简单；利用储能电池组对电池放电测试时的电能进行储存，在修复时，储能电池组对电池进行充电修复，使电能循环利用，降低了能源消耗，有利于环保。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池修复管理系统，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集待修复电池的电流信号、电压信号及容量信号；
控制模块，用于利用训练好的修复模型，对采集的电流信号、电压信号及容量信号进行处理，得到待修复电池的需充电修复类型，根据需充电修复类型控制修复模块对待修复电池进行充电修复。
2.根据权利要求1所述的电池修复管理系统，其特征在于，所述训练好的修复模型利用训练集训练得到，其中，所述训练集包括多组电流信号、电压信号及容量信号数据，以及标注每一组数据对应的需修复类型的标签；其中，每一组数据中的电流信号、电压信号及容量信号相互对应，需修复类型由充电电流、充电电压及充电时间确定。
3.根据权利要求1所述的电池修复管理系统，其特征在于，所述修复模块包括电池修复台以及储能电池组。
4.根据权利要求3所述的电池修复管理系统，其特征在于，所述储能电池组连接有电源系统监控仪。
5.根据权利要求4所述的电池修复管理系统，其特征在于，所述电源系统监控仪连接有应急放电负载。
6.根据权利要求5所述的电池修复管理系统，其特征在于，所述应急放电负载连接有补充充电器。
7.根据权利要求6所述的电池修复管理系统，其特征在于，所述控制模块通过通讯模块与所述修复模块连接，所述通讯模块一端与所述控制模块相连，所述通讯模块的另一端与所述电池修复台的数据采集线相连。
8.根据权利要求7所述的电池修复管理系统，其特征在于，还包括电池快速测试台、电池多功能测试台，所述通讯模块的另一端还与所述电池快速测试台、电池多功能测试台相连。
9.根据权利要求8所述的电池修复管理系统，其特征在于，所述储能电池组通过低压总线对电池放电测试时的电能进行回收存储。
10.根据权利要求2所述的电池修复管理系统，其特征在于，训练所述修复模型包括：采集多个电池的电流信号、电压信号及容量信号，将每个电池的电流信号、电压信号及容量信号作为一组对应的数据，并计算对应的所需充电电流、所需充电电压及所需充电时间，进行人工标注，得到一组电流信号、电压信号及容量信号对应的需充电修复类型，需充电修复类型根据需充电电流、需充电电压及需充电时间确定。
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