CN115712069A - 一种用于配网电源的电池管理系统及智能化配网电源模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于配网电源的电池管理系统及智能化配网电源模块，其系统包括：监测模块，用于采集配网自动化电源系统的工作参数，并根据所述工作参数判断所述配网自动化电源系统是否发生故障；故障报警模块，用于在配网自动化电源系统发生故障时，基于所述工作参数，确定所述配网自动化电源系统的问题单体，并向报警接收端发送报警信息；数据上传模块，用于将所述工作参数上传至数据存储模块进行存储。本发明对配网电源进行实时监测及时发现故障配网电源站点向维护人员发出报警通知，在降低维护人员监测压力的同时确保故障配网电源得到及时维护。本发明还对配网电源进行温度补偿以及固定周期的电池核容，有利于提高配网电源电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，特别涉及一种用于配网电源的电池管理系统及智能化配网电源模块。
背景技术
由于大多配网自动化电源的工作环境都在户外，且分布范围较广，站点数量庞大，有限的维护人员无法对各个配网电源站点进行及时监测，无法真实反馈配网电源站点的实时运行情况，在调研中大多电源系统已经故障，但维护人员没有收到告警信息，电池容量低，系统不能判断故障配网站点不能得到及时维护。市电掉电后，配网电源无法提供能量，不能分、合闸，无法提供足够的后备时间，导致了电源可靠性低，故障率高，电池寿命短的问题。因此本发明提出一种用于配网电源的电池管理系统及智能化配网电源模块。
发明内容
本发明提供一种用于配网电源的电池管理系统及智能化配网电源模块，用以实现配网电源的实时监测，可及时发现故障配网电源站点，并向维护人员发出报警通知，在降低维护人员监测压力的同时，确保故障配网电源及时得到维护，提高了配网电源的可靠性。同时，本发明还可以对配网电源进行温度补偿以及固定周期的电池核容，有利于提高配网电源电池的使用寿命。
本发明提供一种用于配网电源的电池管理系统，包括：
监测模块，用于采集配网自动化电源系统的工作参数，并根据所述工作参数判断所述配网自动化电源系统是否发生故障；
故障报警模块，用于在配网自动化电源系统发生故障时，基于所述工作参数，确定所述配网自动化电源系统的问题单体，并向报警接收端发送报警信息；
数据上传模块，用于将所述工作参数上传至数据存储模块进行存储。
优选的，一种用于配网电源的电池管理系统的监测模块，包括：
第一采集单元，用于采集配网自动化电源系统内电池对应的多种第一工作参数；
第二采集单元，用于采集配网自动化电源系统内各个电池单体对应的第二工作参数；
数据生成单元，用于基于第一工作参数和第二工作参数得到配网自动化电源系统的工作参数。
优选的，一种用于配网电源的电池管理系统的监测模块，还包括：
温度补偿单元，用于根据第一工作参数中的环境温度参数，将环境温度参数与补偿基准温度进行对比，根据对比结果确定补偿浮充电压；
故障判断单元，用于基于第一工作参数中的电源电性参数，判断配网自动化电源系统是否发生故障。
优选的，一种用于配网电源的电池管理系统的故障判断单元，包括：
获取子单元，用于获取第一工作参数中的配网电源电池的电性参数以及所述电性参数对应的标准范围；
判断子单元，用于当电性参数超出标准范围时，判定第一工作参数异常，配网电源电池所在的配网自动化电源系统发生故障；
否则，判定配网电源电池所在的配网自动化电源系统工作正常。
优选的，一种用于配网电源的电池管理系统的故障报警模块，包括：
第一绘制单元，用于基于配网电源电池中各个电池单体对应的第二工作参数，绘制各个电池单体对应的电压-电流图像，并根据电压-电流图像，分别确定各个电池单体的电池内阻的变化特征，绘制多个第一内阻变化图像；
第二绘制单元，用于根据电池内阻变化规律预测各个电池单体的内阻变化，绘制第二内阻变化图像；
对比确定单元，用于将第二内阻变化图像与对应的第一内阻变化图像进行对比，获得对比结果，根据对比结果确认问题单体。
优选的，一种用于配网电源的电池管理系统的对比确定单元，包括：
纵向对比子单元，用于根据时间轴，将多个第一内阻变化图像进行对齐，获取每个时间点上电池单体内阻的变化趋势以及变化幅度，判断是否存在异常变化，并将异常变化的电池单体作为待选单体；
横向对比子单元，用于将待选单体的第二内阻变化图像与其对应的第一内阻变化图像进行对比，获取各个时间点对应的差异幅度，并建立多个差异矩阵，对多个差异矩阵进行偏差分析后，确定问题单体。
优选的，一种用于配网电源的电池管理系统的故障报警模块，还包括：
报警确定单元，用于基于配网自动化电源系统的故障原因，确定配网自动化电源系统的故障紧急程度；
报警选择单元，用于根据故障紧急程度，生成对应的故障报警信号；
报警发送单元，用于向报警接收端发送故障报警信号。
优选的，一种用于配网电源的电池管理系统，还包括：
电池充放电管理模块，用于根据配网电源的电池种类确定目标充电管理模式，基于所述目标充放电管理模式对配网自动化电源系统内的电池进行充电管理；
同时，对配网自动化电源系统内的电池的充放电进行实时监测，记录电池的充放电数据，并在所述充放电数据异常时，基于故障报警模块向报警接收端发电池充放电异常通知；
电池核容模块，用于根据预设周期对配网自动化电源系统内的电池进行核容，并基于电池充放电管理模块对放电时间、放电电压、放电电流以及实际放电容量进行记录，生成核容数据集，并添加核容日期标签；
并在实际放电容量小于预设报警容量时，基于故障报警模块向报警接收端发送核容不足通知。
优选的，一种用于配网电源的电池管理系统，还包括：寿命预测模块，包括：
特征获取单元，用于获取上一次电池核容对应的历史放电时间，将历史放电时间与当前放电时间进行对比，获得放电衰减时间，作为当前衰减指标；
获取多个历史电池核容对应的历史衰减指标，基于历史衰减指标以及当前衰减指标，生成衰减折线图，获取配网电源的当前衰减特征；
模拟预测单元，用于根据当前衰减特征，预测电池的劣化趋势，基于劣化趋势，在衰减折线图上模拟电池的衰减，获得模拟折线图；
确定模拟折线图上每个衰减点对应的电池的劣化程度，标记大于等于预设阈值的衰减点，将起始标记点作为目标点，基于电池核容预设周期对应的时长间隔，获取目标点对应的目标电池核容与当前电池核容的时间间隔，将时间间隔作为电池的剩余寿命。
本发明提供一种智能化配网电源模块，其特征在于，包括：用于给配网电源模块所带的负荷提供用电电压和电流，同时用于给后备蓄电池提供充电电压和充电电流的配网电源以及如权利要求1-9任一项所述的电池管理系统。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种用于配网电源的电池管理系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种用于配网电源的电池管理系统监测模块的结构示意图；
图3为本发明实施例中一种用于配网电源的电池管理系统故障报警模块的结构示意图；
图4为本发明实施例中一种用于配网电源的电池管理系统寿命预测模块的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本发明提供一种用于配网电源的电池管理系统，如图1所示，包括：
监测模块，用于采集配网自动化电源系统的工作参数，并根据所述工作参数判断所述配网自动化电源系统是否发生故障；
故障报警模块，用于在配网自动化电源系统发生故障时，基于所述工作参数，确定所述配网自动化电源系统的问题单体，并向报警接收端发送报警信息；
数据上传模块，用于将所述工作参数上传至数据存储模块进行存储。
本实施例中，配网自动化电源系统的工作参数包括第一工作参数集合第二工作参数，其中第一工作参数是指配网电源电池的电压、电流和环境温度；第二工作参数是指配网电源电池内各个电池单体的电压、电流和内阻。
本实施例中，问题单体是指配网电源电池中出现故障的电池单体。
本实施例中，电池和配网电源模块放在配电自动化终端(DTU)或馈线自动化终端(FTU)内部，有利于增强配网电源模块功能。
本实施例中，蓄电池和配网电源模块也可以放在一个小箱子内，外挂于DTU或FTU箱子上，与DTU或FTU内部设备通过快速连接插头对接，防护等级IP65，该方法便于电池和电源模块的维护和更换；
配网电源的小箱子内部装有蓄电池(2节或4节12V电池单体串联)，对外接口包括交流电源输入(85～264Vac)，直流电源输出(48V或24V)，包括多个干接点输出(电池故障和装置总故障)，此外，还可以提供RS485通信接口(也可外接无线通信模块，如4G、GPRS通信模块等)，上传报警信息。
上述实施例的有益效果：本发明通过监测模块采集配网自动化电源系统的工作参数，并根据所述工作参数判断所述配网自动化电源系统是否发生故障；并在配网自动化电源系统发生故障时，在确定配网自动化电源系统的问题单体后通过故障报警模块并向维护人员发出报警通知，不仅减少了维护人员的故障排查工作量，降低了维护人员监测压力，同时避免了人工排查的不全面，确保故障配网电源及时被发现并得到维护，有效提高了配网自动化电源系统电源的可靠性；通过数据上传模块将共组数据上传至数据存储模块进行存储，百六监测原始数据方便管理人与以及维护人员随时查看。
实施例2：
在实施例1的基础上，监测模块，如图2所示，包括：
第一采集单元，用于采集配网自动化电源系统内电池对应的多种第一工作参数；
第二采集单元，用于采集配网自动化电源系统内各个电池单体对应的第二工作参数；
数据生成单元，用于基于第一工作参数和第二工作参数得到配网自动化电源系统的工作参数。
上述实施例的有益效果：本发明对配网自动化电源系统内电池以及各个电池单体的工作参数进行采集，实现了配网自动化电源系统的实时监测。
实施例3：
在实施例2的基础上，监测模块，如图2所示，还包括：
温度补偿分析单元，用于根据第一工作参数中的环境温度参数，将环境温度参数与补偿基准温度进行对比，根据对比结果确定补偿浮充电压；
故障判断单元，用于基于第一工作参数中的电源电性参数，判断配网自动化电源系统是否发生故障；
本实施例中，补偿浮充电压V，具体计算如下：
V＝V0*(1+β)+(T-t)*μ*24
其中，V0表示基准电压；t表示补偿基准温度，取值为25℃，μ表示偿系数，一般为-30mV/℃；β表示温度影响系数，候平均气温大于或等于22℃时，β取值范围在(-0.1，0)；候平均气温小于或等于10℃时，β取值范围在(0，0.1)；候平均气温介于10℃～22℃之间时，β等于0。
本实施例中，第一工作参数中的电性参数包括电源电压以及电流。
上述实施例的有益效果：本发明对配网电源进行温度补偿，确保配网电池在适合的温度中工作，有效的延长配网电源的使用寿命；并通过第一工作参数确认配网电源是否发生故障是否发生故障，实现配网自动化电源系统的故障的快速判断，有利于提高配网电源故障解决效率。
实施例4：
在实施例3的基础上，故障判断单元，包括：
获取子单元，用于获取第一工作参数中配网自动化电源系统工作内电池对应的电性参数以及所述电性参数对应的标准范围；
判断子单元，用于当电性参数超出标准范围时，判定第一工作参数异常，配网自动化电源系统发生故障；
否则，判定配网自动化电源系统工作正常。
本实施例中，标准范围是指配网电源正常工作的情况下电压以及电流的正常浮动范围。
本实例中，若电性参数均为零则直接判断配网电源电池所在的配网自动化电源系统为装置故障，直接触发故障报警。
上述实施例的有益效果：本发明获取第一工作参数中配网自动化电源系统工作内电池对应的电性参数以及所述电性参数对应的标准范围,电性参数超出标准范围时，判定配网自动化电源系统发生故障；否则，判定配网自动化电源系统工作正常，可以快速判断配网电源是否存在故障。
实施例5：
在实施例1的基础上，故障报警模块，如图3所示，包括：
第一绘制单元，用于根据配网自动化电源系统中各个电池单体对应的第二工作参数，绘制各个电池单体对应的电压-电流图像，并根据电压-电流图像，分别确定各个电池单体的电池内阻的变化特征，绘制多个第一内阻变化图像；
第二绘制单元，用于根据电池内阻变化规律预测各个电池单体的内阻变化，绘制第二内阻变化图像；
对比确定单元，用于将第二内阻变化图像与对应的第一内阻变化图像进行对比，获得对比结果，根据对比结果确认问题单体。
本实施例中，第一内阻变化图像是指各个电池单体随着工作时间的变化，电池表面的热量会发生变化，内阻也会发生变化，内阻变化图形用于表现这一变化过程，其中电池单体内阻由其对应的电压-电流图像上的斜率可以得到。
本实施例中，电池内阻变化规律是指通过分析配网电源的历史工作参数得到的。
本实施例中，第二内阻变化图像是指根据电池内阻变化规律预测的各个电池单体随着工作时间的增加，内阻随时间的变化图像。
上述实施例的有益效果：本发明根据配网自动化电源系统中中各个电池单体对应的第二工作参数，绘制各个电池单体对应的电压-电流图像，并根据电压-电流图像，分别确定各个电池单体的电池内阻的变化特征，绘制多个第一内阻变化图像，准确的表现了每个电池单体的内阻变化，方便对电池单体的内阻的纵向比较；根据电池内阻变化规律预测各个电池单体的内阻变化，绘制第二内阻变化图像，方便待选单体跟自身数据的横向比较。
实施例6：
在实施例5的基础上，对比确定子单元，包括：
纵向对比子单元，用于根据时间轴，将多个第一内阻变化图像进行对齐，获取每个时间点上电池单体内阻的变化趋势以及变化幅度，判断是否存在异常变化，并将异常变化的电池单体作为待选单体；
横向对比子单元，用于将待选单体的第二内阻变化图像与其对应的第一内阻变化图像进行对比，获取各个时间点对应的差异幅度，并建立多个差异矩阵，对多个差异矩阵进行偏差分析后，确定问题单体。
本实施例中，异常变化是指某一个电池单体的内阻的变化趋势以及变化幅度与同电池的其他电池单体不同。
本实施例中，待选单体是指出现异常变化的电池单体。
本实施例中，差异幅度是指第一内阻变化图像与第二内阻变化图像根据时间进行一一对应，每个时间点对应的电池单体的内阻差值。
本实施例中，差异矩阵是指电池单体的在第一内阻变化图像对应的时间内的全部差异幅度值构建的矩阵，每个待选单体对应一个差异矩阵。
本实施例中，偏差分析，具体方法，如下：
分别获取各个待选单体对应的差异矩阵，基于差异矩阵中各个元素与时间轴上的对应关系，绘制差异变化曲线；
获取差异变化曲线的斜率变化特征，当斜率变化特征为第一类时，判定待选单体的内阻为固定偏差，同时，获取待选单体对应的第一内阻变化图像上的内阻是否为零，若为零则判定待选单体为非问题单体；
若不为零，则判定问题单体为问题单体；
当斜率变化特征为第二类时，判定问题单体为非固定偏差，分别获取各个差异矩阵对应的差异区间，当差异区间在预设差异区间内时，判定待选单体为非问题单体；
否则，判定待选单体为问题单体；
本实施例中，在确定问题单体后，还需要确定问题单体在配网电源的电池中的编号，并将编号发送至故障报警模块，方便配网电源站点维护人员快速确定故障点。
本实施例中，差异变化曲线是指差异矩阵中各个数据(元素)根据时间轴顺序构建的曲线图像。
本实施例中，第一类是指斜率的变化是线性变化；第二类是指斜率的变化是非线性变化。
本实施例中，固定偏差是指待选单体内阻的实际值(第一内阻变化图像上的内阻值)与预测值(第二内阻变化图像上的内阻值)之间的差异存在线性关系。
本实施例中，第一内阻变化图像上的内阻为零，表明配网电源出现装置故障，电源没有电压输出，待选单体内阻的实际值与预测值之间的差异始终保持为一个固定值或这或者固定值的上下进行小范围浮动。
本实施例中，第一内阻变化图像上的内阻不为零，表明待选单体内阻的实际值与预测值之间的差异在不断地增大或者缩小，电池的内阻急剧减小或增大，说明待选单体出现故障。
本实施例中，非固定偏差是指待选单体内阻的实际值(第一内阻变化图像上的内阻值)与预测值(第二内阻变化图像上的内阻值)之间的差异为非线性关系。
本实施例中，差异区间是指分别以各个差异矩阵中的最大值为区间上限，最小值为区间下限，构建的区间。
上述实施例的有益效果：本发明通过配网电源电池内各个电池单体之间的纵向比较，确定待选单体，然后在根据待选单体的预测值与实际值比较进行偏差分析，确定问题单体，减轻了配网电源站点维护人员的故障排查压力，节省故障维修的耗时，有利于提高故障配网电源站点的维护效率。
实施例7：
在实施例1的基础上，故障报警模块，如图3所示，还包括：
报警确定单元，用于基于配网自动化电源系统的故障原因，确定配网自动化电源系统的故障紧急程度；
报警选择单元，用于根据故障紧急程度，生成对应的故障报警信号；
报警发送单元，用于向报警接收端发送故障报警信号。
本实施例中，配网自动化电源系统的故障原因可以分为电池故障和装置故障两种，如果配网自动化电源系统出现故障但仍可提供直流电，则判定配网自动化电源系统为电池故障；
如果配网自动化电源系统出现故障且不可供电，则判定配网自动化电源系统为装置故障。
本实施例中，故障紧急程度是指配网自动化电源系统故障的待维修的紧迫程度，装置故障的紧急程度要大于电池故障，当配网自动化电源系统的故障原因为电池故障时，判定配网自动化电源系统故障为一级故障；
当配网自动化电源系统的故障原因为装置故障时，判定配网自动化电源系统故障为二级故障。
本实施例中，根据故障紧急程度，生成对应的故障报警信号的具体是指：
当配网自动化电源系统的故障为一级故障时，生成报警信号，第一报警信号中提供故障配网电源位置以及具体故障点(问题单体)；
当配网自动化电源系统的故障为二级故障时，生成第二报警信号以及快速处理警告。
本实施例中，配网电源站点维护人员在收到第一报警信号是，可以暂缓处理，但收到第二报警信号后必须快速处理，快速处理警告是为了引起配网电源站点维护人员注意，确保装置故障问题快速得到处理。
本实施例中，报警接收端是指配网电源站点维护人员接收配网自动化电源系统故障报警信号的终端。
上述实施例的有益效果：本发明通过配网自动化电源系统的故障原因，确定配网电源的故障紧急程度，并生成不同的报警信号(第一报警信号和第二报警信号)，有利于配网电源站点维护人员快速判断当前报警故障的紧急程度，方便配网电源站点维护人员安排故障维修时间。
实施例8：
在实施例1的基础上，一种用于配网电源的电池管理系统，还包括：
电池充放电管理模块，用于根据配网电源的电池种类确定目标充电管理模式，基于所述目标充放电管理模式对配网自动化电源系统内的电池进行充电管理；
同时，对配网自动化电源系统内的电池的充放电进行实时监测，记录电池的充放电数据，并在所述充放电数据异常时，基于故障报警模块向报警接收端发电池充放电异常通知；
电池核容模块，用于根据预设周期对配网自动化电源系统内的电池进行核容，并基于电池充放电管理模块对放电时间、放电电压、放电电流以及实际放电容量进行记录，生成核容数据集，并添加核容日期标签；
并在实际放电容量小于预设报警容量时，基于故障报警模块向报警接收端发送核容不足通知。
本实施例中，目标充放电管理模式是指适合配网自动化电源系统内的电池的充放电模式，例如当电池为锂电池时，先检测该电池的电压，在电池电压较低情况下，先进行预充电，充电电流为设定的最大充电电流的1/10，当电池电压升到一定值后，进入标准充电过程。其中，标准充电过程为：以最大充电电流进行恒流充电，电池电压持续稳定上升，当电池电压升到接近设定的最大电压时，改为恒压充电，此时，充电电流逐渐下降，当电流下降至最大充电电流的1/10时，充电结束。
本实施例中，电池充放电管理模块设置有多种电池管理模式，不同的电池对应不同的电池管理模式。
本实施例中，充放电数据包括充电电压、充电电流、放电电压以及放电电流。
本实施例中，充放电数据异常是电池的充电或放电的电流或电压不在预设的电压以及电流区间内。
本实施例中，放电时间是指在电池核容过程中任意配网电源电池从充满到放电至截止电压所用的时间。
本实施例中，核容时间集是指包含了单次核容的全部数据，包括放电时间、放电电压、放电电流以及实际放电容量。
本实施例中，核容日期标签是在核容时间集上添加的便于数据查找以及数据区分的时间标签。
本实施例中，实际放电容量是指电池的实际放电量，实际放电容量即为所述电池当前的实际容量，根据实际容量可以得到该电池的劣化度γ：
上述实施例的有益效果：本发明通过电池充放电管理模块根据配网自动化电源系统内的电池对应的电池种类为电池选择适合的充电管理模式(目标充电管理模式)对电池的充放过程进行管理，有效地提高了电池使用寿命，同对电池的充放电进行实时监测有利于及时发现电池故障，提高电源可靠性，记录充放电数据，为维护人员提供维护数据，有利于维护人员对电源故障的确定；同时本发明根据预设激活周期对配网自动化电源系统内的电池进行核容，实现电池核容的自动化，有利于延长电池使用寿命，避免人为操作导致的遗漏；在核容过程中对电池进行劣化检测，有利于及时了解电池活性，电池寿命的预测提供数据依据；在实际放电容量低于预设容量时，基于故障报警模块向报警接收端发送核容不足，及时通知维护人员对电池进行维修、更换。
实施例9：
在实施例8的基础上，一种用于配网电源的电池管理系统，如图4所示，还包括：寿命预测模块，包括：
特征获取单元，用于获取上一次电池核容对应的历史放电时间，将历史放电时间与当前放电时间进行对比，获得放电衰减时间，作为当前衰减指标；
获取多个历史电池核容对应的历史衰减指标，基于历史衰减指标以及当前衰减指标，生成衰减折线图，获取配网电源的当前衰减特征；
模拟预测单元，用于根据当前衰减特征，预测电池的劣化趋势，基于劣化趋势，在衰减折线图上模拟电池的衰减，获得模拟折线图；
确定模拟折线图上每个衰减点对应的电池的劣化程度，标记大于等于预设阈值的衰减点，将起始标记点作为目标点，基于电池核容预设周期对应的时长间隔，获取目标点对应的目标电池核容与当前电池核容的时间间隔，将时间间隔作为电池的剩余寿命。
本实施例中，历史放电时间是指上一次进行电池核容对应的放电时间。
本实施例中，放电衰减时间是指历史放电时间与当前放电时间之间的差值。
本实施例中，历史衰减指标是指历史电池核容对应的衰减指标，该衰减指标是指历史电池核容对应的放电衰减时间。
本实施例中，衰减折线图是指将每次电池核容(包括历史电池核容和当前电池核容)对应的衰减指标根据活化时间顺序生成的折线图。
本实施例中，衰减是指配网电源在上一次劣化的程度上再次发生的劣化。
本实施例中，当前再劣特征是指配网电源随着时间发生衰减程度(放电衰减时间越长衰减程度越严重)的变化特征。
本实施例中，起始标记点是指模拟折线图上第一个被标记的衰减点，其中，模拟折线图是指在衰减折线图上进行衰减模拟后获得的折线图，该折线图既包含原有的衰减也包含了对未发生的衰减的预测。
本实施例中，目标点即为起始标记点。
本实施例中，目标电池核容是指目标点对应的电池核容。
上述实施例的有益效果：本发明获取历史放电时间确定配网电源电池的衰减程度，根据衰减程度，基于衰减程度对配网电源电池寿命进行预测，有利于及时了解电池内部情况，降低故障发生概率，提高电可靠性。
实施例10：
本发明提供一种智能化配网电源模块，其特征在于，包括：用于给配网电源模块所带的负荷提供用电电压和电流，同时用于给后备蓄电池提供充电电压和充电电流的配网电源以及如权利要求1-9任一项所述的电池管理系统。
上述实施例的有益效果：本发明实现了配网电源的实时监测，及时发现故障配网电源站点，并向维护人员发出报警通知，在降低维护人员监测压力的同时，确保故障配网电源及时得到维护，提高电源可靠性。同时，本发明还可以对配网电源进行温度补偿以及固定周期的电池核容，有利于配网电源电池的使用寿命。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种用于配网电源的电池管理系统，其特征在于，包括：
监测模块，用于采集配网自动化电源系统的工作参数，并根据所述工作参数判断所述配网自动化电源系统是否发生故障；
故障报警模块，用于在配网自动化电源系统发生故障时，基于所述工作参数，确定所述配网自动化电源系统的问题单体，并向报警接收端发送报警信息；
数据上传模块，用于将所述工作参数上传至数据存储模块进行存储。
2.根据权利要求1的一种用于配网电源的电池管理系统，其特征在于，监测模块，包括：
第一采集单元，用于采集配网自动化电源系统内电池对应的多种第一工作参数；
第二采集单元，用于采集配网自动化电源系统内各个电池单体对应的第二工作参数；
数据生成单元，用于基于第一工作参数和第二工作参数得到配网自动化电源系统的工作参数。
3.根据权利要2所述的一种用于配网电源的电池管理系统，其特征在于，监测模块，还包括：
温度补偿单元，用于根据第一工作参数中的环境温度参数，将环境温度参数与补偿基准温度进行对比，根据对比结果确定补偿浮充电压；
故障判断单元，用于基于第一工作参数中的电源电性参数，判断配网自动化电源系统是否发生故障。
4.根据权利要求3所述的一种用于配网电源的电池管理系统，其特征在于，故障判断单元，包括：
获取子单元，用于获取第一工作参数中配网自动化电源系统工作内电池对应的电性参数以及所述电性参数对应的标准范围；
判断子单元，用于当电性参数超出标准范围时，判定第一工作参数异常，配网自动化电源系统发生故障；
否则，判定配网自动化电源系统工作正常。
5.根据权利要求1所述的一种用于配网电源的电池管理系统，其特征在于，故障报警模块，包括：
第一绘制单元，用于根据配网自动化电源系统中各个电池单体对应的第二工作参数，绘制各个电池单体对应的电压-电流图像，并根据电压-电流图像，分别确定各个电池单体的电池内阻的变化特征，绘制多个第一内阻变化图像；
第二绘制单元，用于根据电池内阻变化规律预测各个电池单体的内阻变化，绘制第二内阻变化图像；
对比确定单元，用于将第二内阻变化图像与对应的第一内阻变化图像进行对比，获得对比结果，根据对比结果确认问题单体。
6.根据权利要求5所述的一种用于配网电源的电池管理系统，其特征在于，对比确定单元，包括：
纵向对比子单元，用于根据时间轴，将多个第一内阻变化图像进行对齐，获取每个时间点上电池单体内阻的变化趋势以及变化幅度，判断是否存在异常变化，并将异常变化的电池单体作为待选单体；
横向对比子单元，用于将待选单体的第二内阻变化图像与其对应的第一内阻变化图像进行对比，获取各个时间点对应的差异幅度，并建立多个差异矩阵，对多个差异矩阵进行偏差分析后，确定问题单体。
7.根据权利要求1所述的一种用于配网电源的电池管理系统，其特征在于，故障报警模块，还包括：
报警确定单元，用于基于配网自动化电源系统的故障原因，确定配网自动化电源系统的故障紧急程度；
报警选择单元，用于根据故障紧急程度，生成对应的故障报警信号；
报警发送单元，用于向报警接收端发送故障报警信号。
8.根据权利要求1所述的一种用于配网电源的电池管理系统，其特征在于，还包括：
电池充放电管理模块，用于根据配网电源的电池种类确定目标充电管理模式，基于所述目标充放电管理模式对配网自动化电源系统内的电池进行充电管理；
同时，对配网自动化电源系统内的电池的充放电进行实时监测，记录电池的充放电数据，并在所述充放电数据异常时，基于故障报警模块向报警接收端发电池充放电异常通知；
电池核容模块，用于根据预设周期对配网自动化电源系统内的电池进行核容，并基于电池充放电管理模块对放电时间、放电电压、放电电流以及实际放电容量进行记录，生成核容数据集，并添加核容日期标签；
并在实际放电容量小于预设报警容量时，基于故障报警模块向报警接收端发送核容不足通知。
9.据权利要求8所述的一种用于配网电源的电池管理系统，其特征在于，还包括：寿命预测模块，包括：
特征获取单元，用于获取上一次电池核容对应的历史放电时间，将历史放电时间与当前放电时间进行对比，获得放电衰减时间，作为当前衰减指标；
获取多个历史电池核容对应的历史衰减指标，基于历史衰减指标以及当前衰减指标，生成衰减折线图，获取配网电源的当前衰减特征；
模拟预测单元，用于根据当前衰减特征，预测电池的劣化趋势，基于劣化趋势，在衰减折线图上模拟电池的衰减，获得模拟折线图；
确定模拟折线图上每个衰减点对应的电池的劣化程度，标记大于等于预设阈值的衰减点，将起始标记点作为目标点，基于电池核容预设周期对应的时长间隔，获取目标点对应的目标电池核容与当前电池核容的时间间隔，将时间间隔作为电池的剩余寿命。
10.根据权利要求1所述的一种智能化配网电源模块，其特征在于，包括：用于给配网电源模块所带的负荷提供用电电压和电流，同时用于给后备蓄电池提供充电电压和充电电流的配网电源以及如权利要求1-9任一项所述的电池管理系统。
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