CN116666787B - 一种锂电池智能管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及动力电池技术领域，具体公开一种锂电池智能管理系统，包括电池模组、信息采集模块和分布式识别模块，根据剩余电量I、总工作时长L及使用单次行程的使用时间T对每一模组区定义初始工作状态，分布式识别模块还用于确定基础模组区、备用模组区；制动能量回收模块，用于根据用电设备的制动信息将电动机的运动方向反转，用于将动能转化为电能，储存在备用模组区；电池智能管理模块，用于智能切换每一模组区的类型，还用于根据每一模组区的实时温度J调整用电策略，通过合理分配电力资源可以保证电池的稳定工作并延长电池寿命。

Description

一种锂电池智能管理系统
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种锂电池智能管理系统。
背景技术
锂电池具有高能量密度、长寿命和环保等优势，因此被广泛应用于移动终端设备、电动汽车、储能系统等领域。然而，锂电池也存在着一些潜在的问题，如容量衰减、热失控、安全隐患等。为了克服这些问题，锂电池智能管理技术应运而生。
驾驶者在驾驶时，因路况较为复杂，需要进行多次减速、刹车和加速等操作，这些操作并未考虑电池模组的具体情况，会对电池造成一定损耗，从而导致一些不必要的电量流失，进而使得电池寿命大大缩短。因此需要一种根据电池模组实际情况进行合理的用电分配，以优化电池效率，提高电池寿命。
鉴于此，急需一种锂电池智能管理系统，根据电池模组实际情况进行电力资源的优化分配，以保证电池的稳定工作并延长电池寿命。
发明内容
本发明提供一种锂电池智能管理系统，用于解决在现有技术中不能根据电池模组实际情况分配电能，从而使得电池工作稳定性差、寿命短的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种锂电池智能管理系统，包括：
电池模组，设置有多个独立的模组区，所述模组区的数量为M=4n，其中n是大于4的正整数；
信息采集模块，用于获取用电设备的制动时间S及每一模组区的剩余电量I、总工作时长L及实时温度J；
分布式识别模块，用于根据所述剩余电量I、总工作时长L及使用单次行程的使用时间T对每一所述模组区定义初始工作状态，所述分布式识别模块还用于确定基础模组区、备用模组区；
制动能量回收模块，用于根据用电设备的制动信息将电动机的运动方向反转，用于将动能转化为电能，储存在所述备用模组区；
电池智能管理模块，用于智能切换每一模组区的类型，还用于根据每一所述模组区的实时温度J调整用电策略。
优选的，所述分布式识别模块设定有在获取到所述每一模组区的总工作时长L后，根据总工作时长L的从大到小排序得到电池寿命矩阵L（L1,L2,L3,...,Lm）,其中，L1为第一工作时长，L2为第二工作时长，L3为第三工作时长，Lm为第m工作时长，根据所述电池寿命矩阵L从末尾开始倒序提取到第3n项建立备用模组区矩阵A(Lm，Im，Lm-1,Im-1,...,L3n,I3n)，其中，Lm~L3n分别为第1备用模组区的总工作时长至第n备用模组区的总工作时长，Im-1~I3n为备用模组区的剩余电量至第n备用模组区的剩余电量，所述分布式识别模块还设定有根据所述备用模组区矩阵A排序对应设定预设用电权重p（p1，p2,...,pn），其中，p1为第一预设用电权重，p2为第二预设用电权重，pn为第n预设用电权重，且p1＞p2,...,pn＞0；
所述分布式识别模块还设定有根据所述电池寿命矩阵L的数据正序排序取到第L3n-1项，建立初选基础模组区矩阵B0，设定B0（L1,I1，L2，I2，L3，I3，...，L3n-1,I3n-1）其中，I1~I3n-1分别为第1基础模组区的剩余电量至第3n-1基础模组区的剩余电量,L1~L3n-1分别为第1基础模组区的总工作时长至第3n-1基础模组区的总工作时长,通过排列算法对初选基础模组区矩阵B0进行重组，将每一所述基础模组区的剩余电量I与总工作时长L关联，并根据所述剩余电量I从大到小进行二次排列，建立基础模组区矩阵B（I1,L1，I2，L2，I3，L3，...，I3n-1,L3n-1），其中，I1~I3n-1分别为基础模组区的最小剩余电量至基础模组区的最大剩余电量,L1~L3n-1分别为小剩余电量对应的第基础模组区的总工作时长至最大剩余电量对应的基础模组区的总工作时长,所述分布式识别模块还设定有根据所述基础模组区矩阵B排序对应设定预设备选权重r（r1，r2,...,r3n-1），其中，r1为第一备选权重，r2为第二备选权重，r3n-1为第3n-1项备选权重，且0＜r1＜r2,...,＜r3n-1。
优选的，所述电池智能管理模块预设置有每一所述基础模组区单次行程的预设单次使用时限矩阵T0和预设损耗等级C，对于所述预设单次使用时限矩阵T0，设定有TO(T01,T02,T03,T04),其中T01为第一预设时限、T02为第二预设时限、T03为第三预设时限和T04为第四预设时限，且0＜T01＜T02＜T03＜T04；对于所述预设损耗等级C，设定有C（C1,C2,C3,C4）,其中C1为第一预设损耗等级、C2为第二预设损耗等级、C3为第三预设损耗等级和C4为第四预设损耗等级，且0＜C1＜C2＜C3＜C4；
所述电池智能管理模块还用于根据每一所述基础模组区的总工作时长与预设损耗等级C之间的关系确定每一所述基础模组区的预设单次使用时限：
当C1≥L时，选取所述第一预设时限T01作为所述基础模组区的预设单次使用时限；
当C1＞L≥C2时，选取所述第二预设时限T02所述基础模组区的预设单次使用时限；
当C2＞L≥C3时，选取所述第三预设时限T03作为所述基础模组区的预设单次使用时限；
当C3＞L≥C4时，选取所述第四预设时限T04作为所述基础模组区的预设单次使用时限。
所述电池智能管理模块还设定预设电池寿命修正系数y，设定第一电池寿命修正系数y1、第二电池寿命修正系数y2和第三电池寿命修正系数y3，且0.8＜y1＜y2＜y3＜1；
所述电池智能管理模块用于当任意一基础模组区的总工作时长L＞C1时，根据所述预设电池寿命修正系数y对所述基础模组区的预设单次使用时限进行修正；
当C1＜L＜C2时，选定所述第二电池寿命修正系数y2对所述第二预设时限T02进行修正，修正后的基础模组区的预设单次使用时限为TO2*y1；
当C2≤L＜C3时，选定所述第三电池寿命修正系数y3对所述第三预设时限T03进行修正，修正后的基础模组区的预设单次使用时限为TO3*y2；
当C3≤L＜C4时，选定所述第三电池寿命修正系数y4对所述第四预设时限T04进行修正，修正后的基础模组区的预设单次使用时限为TO4*y4。
优选的，所述电池智能管理模块还基于所述分布式识别模块的所述备用模组区矩阵A和所述初选基础模组区矩阵B0的排序，进行加权重排，
所述电池智能管理模块设定有休息排队矩阵R，所述休息排队矩阵R用于根据每一基础模组区的预设单次使用时限到达三分之一，提取该模组区的备选权重r，将其计入所述休息排队矩阵R，所述休息排队矩阵R根据其备选权重r的从小到大进行排序，依次与备用模组区模组进行替换；
所述休息排队矩阵R还用于根据每一基础模组区的预设单次使用时限到达三分之二，提取该模组区的备选权重r，对其进行5倍加权，将其计入所述休息排队矩阵R，所述休息排队矩阵R根据其备选权重r的从小到大进行排序，依次与备用模组区模组进行替换；
所述休息排队矩阵R还用于根据每一基础模组区的预设单次使用时限到达上限时，提取该模组区的备选权重r，对其进行20倍加权，将其计入所述休息排队矩阵R，并归于首位，与备用模组区模组进行替换；
所述电池智能管理模块还设定有上场排队矩阵P，所述上场排队矩阵P用于提取该备用模组区的用电权重p，且根据用电权重p将所述备用模组区从大到小排序，对每一所述休息排队矩阵内的基础模组区进行替换。
优选的，所述制动能量回收模块设置有制动级别矩阵M和电动机方向反转时间矩阵i0，对于所述电动机方向反转时间矩阵i0,设定i0(i01,i02,i03,i04)其中，i01为第一反转时间，i02为第二反转时间，i03为第三反转时间，i04为第四反转时间，且0＜i01＜i02＜i03＜i04＜5S；对于所述制动级别矩阵M，设定M（M1,M2,M3,M4）,M1为第一制动级别，M2为第二制动级别，M3为第三制动级别，M4为第四制动级别，且0＜M1＜M2＜M3＜M4；
所述制动能量回收模块还用于当所述用电设备处于重力稳定时，根据踩踏刹车产生的制动时间S与所述制动级别矩阵M的关系设定电动机方向反转时间；
当M1≤S＜M2时，选取所述第一反转时间i01作为该电动机方向反转时间；
当M2≤S＜M3时，选取所述第二反转时间i02作为该电动机方向反转时间；
当M3≤S＜M4时，选取所述第三反转时间i03作为该电动机方向反转时间；
当M4≤S时，选取所述第四反转时间i04作为该电动机方向反转时间。
优选的，所述制动能量回收模块还设置有用于分配回收总能量的能量分配矩阵E，设定E(E1，E2,...,En)，其中，E1为第一分配能量,E2为第二分配能量,E为第n分配能量N,且0＜E1＜E2＜...＜En，
所述制动能量回收模块还设置根据备用模组区的剩余用电量从小到大排序应设定预设电力分配权重b（b1,b2,...,bn），其中，b1为第一电力分配权重,b2为第二电力分配权重,bn为第n电力分配权重，且b1＞b2＞...＞bn＞0;
所述制动能量回收模块还用于根据所电力分配权重b将回收能量按照所述能量分配矩阵E对应的分配给每一所述备用模组区。
优选的，所述电池智能管理模块还设定预设有工作温度矩阵U和热防护修正系数h，对于所述工作温度矩阵U，设定U(U1,U2,U3,U4)，其中，U1为第一工作温度、U2为第二工作温度、U3为第三工作温度、U4为第四工作温度，且0＜U1＜U2＜U3＜U4＜95℃；设定第一热防护修正系数h1、第二热防护修正系数h2和第三热防护修正系数h3，第四热防护修正系数h4，且5＜h1＜h2＜h3＜h4＜25；
所述电池智能管理模块用于根据每一所述基础模组区的实时温度J与工作温度矩阵U的关系选定预设热防护修正系数h对该基础模组区的备选权重r进行修正；
当J＜U1时，选定所述第一热防护修正系数h1对该基础模组区的备选权重r进行修正，修正后的备选权重为r*h1；
当U1≤J＜U2时，选定所述第二热防护修正系数h2对该基础模组区的备选权重r进行修正，修正后的备选权重为r*h2；
当U2≤J＜U3时，选定所述第三热防护修正系数h3对该基础模组区的备选权重r进行修正，修正后的备选权重为r*h3；
当U3≤J＜U4时，选定所述第四热防护修正系数h4对该基础模组区的备选权重r进行修正，修正后的备选权重为r*h4。
优选的，所述电池智能管理模块还设定预设有回收温度矩阵U和热防护修正系数h，对于所述回收温度矩阵X，设定X(X1,X2,X3,X4)，其中，X1为第一回收温度、X2为第二回收温度、X3为第三回收温度、X4为第四回收温度，且0＜X1＜X2＜X3＜X4＜65℃；
所述电池智能管理模块用于根据每一所备用模组区的实时温度J与回收温度矩阵X的关系选定预设热防护修正系数h对该备用模组区的分配权重b进行修正；
当J＜X1时，选定所述第一热防护修正系数h1对该备用模组区的分配权重b进行修正，修正后的备选权重为b*h1；
当X1≤J＜X2时，选定所述第二热防护修正系数h2对该备用模组区的分配权重b进行修正，修正后的备选权重为b*h2；
当X2≤J＜X3时，选定所述第三热防护修正系数h3对该备用模组区的分配权重b进行修正，修正后的备选权重为b*h3；
当X3≤J＜X4时，选定所述第四热防护修正系数h4对该备用模组区的分配权重b进行修正，修正后的备选权重为b*h4。
本发明提供的一种锂电池智能管理系统，与现有技术相比，其有益效果在于：
通过分布式识别模块利用剩余电量I、总工作时长L和使用单次行程的使用时间T等信息，对每个模组区进行定义初始工作状态确定基础模组区和备用模组区，以保证系统的可靠性和效能。通过用电设备的制动信息，将电动机的运动方向反转，将动能转化为电能，并储存在备用模组区。这样可以最大程度地回收制动能量，提高能源利用效率。通过智能切换每个模组区的类型的功能能够合理分配电力资源，可以保证电池的稳定工作并延长电池寿命。此外，根据实时温度J调整用电策略，以确保系统的安全性和性能稳定性。
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是本发明一种锂电池智能管理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本实施例公开了一种锂电池智能管理系统，包括：电池模组，
信息采集模块、分布式识别模块、制动能量回收模块和电池智能管理模块，其中电池模组设置有多个独立的模组区，模组区的数量为M=4n，其中n是大于4的正整数；而信息采集模块，用于获取用电设备的制动时间S及每一模组区的剩余电量I、总工作时长L及实时温度J；分布式识别模块则用于根据剩余电量I、总工作时长L及使用单次行程的使用时间T对每一模组区定义初始工作状态，分布式识别模块还用于确定基础模组区、备用模组区；而制动能量回收模块，用于根据用电设备的制动信息将电动机的运动方向反转，用于将动能转化为电能，储存在备用模组区；电池智能管理模块则，用于智能切换每一模组区的类型，还用于根据每一模组区的实时温度J调整用电策略。
在本申请的一些实施中，分布式识别模块设定有在获取到每一模组区的总工作时长L后，根据总工作时长L的从大到小排序得到电池寿命矩阵L（L1,L2,L3,...,Lm）,其中，L1为第一工作时长，L2为第二工作时长，L3为第三工作时长，Lm为第m工作时长，根据电池寿命矩阵L从末尾开始倒序提取到第3n项建立备用模组区矩阵A(Lm，Im，Lm-1,Im-1,...,L3n,I3n)，其中，Lm~L3n分别为第1备用模组区的总工作时长至第n备用模组区的总工作时长，Im-1~I3n为备用模组区的剩余电量至第n备用模组区的剩余电量，分布式识别模块还设定有根据备用模组区矩阵A排序对应设定预设用电权重p（p1，p2,...,pn），其中，p1为第一预设用电权重，p2为第二预设用电权重，pn为第n预设用电权重，且p1＞p2,...,pn＞0；
分布式识别模块还设定有根据电池寿命矩阵L的数据正序排序取到第L3n-1项，建立初选基础模组区矩阵B0，设定B0（L1,I1，L2，I2，L3，I3，...，L3n-1,I3n-1）其中，I1~I3n-1分别为第1基础模组区的剩余电量至第3n-1基础模组区的剩余电量,L1~L3n-1分别为第1基础模组区的总工作时长至第3n-1基础模组区的总工作时长,通过排列算法对初选基础模组区矩阵B0进行重组，将每一基础模组区的剩余电量I与总工作时长L关联，并根据剩余电量I从大到小进行二次排列，建立基础模组区矩阵B（I1,L1，I2，L2，I3，L3，...，I3n-1,L3n-1），其中，I1~I3n-1分别为基础模组区的最小剩余电量至基础模组区的最大剩余电量,L1~L3n-1分别为小剩余电量对应的第基础模组区的总工作时长至最大剩余电量对应的基础模组区的总工作时长,分布式识别模块还设定有根据基础模组区矩阵B排序对应设定预设备选权重r（r1，r2,...,r3n-1），其中，r1为第一备选权重，r2为第二备选权重，r3n-1为第3n-1项备选权重，且0＜r1＜r2,...,＜r3n-1。
在本申请的一些实施中，电池智能管理模块预设置有每一基础模组区单次行程的预设单次使用时限矩阵T0和预设损耗等级C，对于预设单次使用时限矩阵T0，设定有TO(T01,T02,T03,T04),其中T01为第一预设时限、T02为第二预设时限、T03为第三预设时限和T04为第四预设时限，且0＜T01＜T02＜T03＜T04；对于预设损耗等级C，设定有C（C1,C2,C3,C4）,其中C1为第一预设损耗等级、C2为第二预设损耗等级、C3为第三预设损耗等级和C4为第四预设损耗等级，且0＜C1＜C2＜C3＜C4；
电池智能管理模块还用于根据每一基础模组区的总工作时长与预设损耗等级C之间的关系确定每一基础模组区的预设单次使用时限：
当C1≥L时，选取第一预设时限T01作为基础模组区的预设单次使用时限；
当C1＞L≥C2时，选取第二预设时限T02基础模组区的预设单次使用时限；
当C2＞L≥C3时，选取第三预设时限T03作为基础模组区的预设单次使用时限；
当C3＞L≥C4时，选取第四预设时限T04作为基础模组区的预设单次使用时限。
在本申请的一些实施中，电池智能管理模块还设定预设电池寿命修正系数y，设定第一电池寿命修正系数y1、第二电池寿命修正系数y2和第三电池寿命修正系数y3，且0.8＜y1＜y2＜y3＜1；
电池智能管理模块用于当任意一基础模组区的总工作时长L＞C1时，根据预设电池寿命修正系数y对基础模组区的预设单次使用时限进行修正；
当C1＜L＜C2时，选定第二电池寿命修正系数y2对第二预设时限T02进行修正，修正后的基础模组区的预设单次使用时限为TO2*y1；
当C2≤L＜C3时，选定第三电池寿命修正系数y3对第三预设时限T03进行修正，修正后的基础模组区的预设单次使用时限为TO3*y2；
当C3≤L＜C4时，选定第三电池寿命修正系数y4对第四预设时限T04进行修正，修正后的基础模组区的预设单次使用时限为TO4*y4。
在本申请的一些实施中，电池智能管理模块还基于分布式识别模块的备用模组区矩阵A和初选基础模组区矩阵B0的排序，进行加权重排，
电池智能管理模块设定有休息排队矩阵R，休息排队矩阵R用于根据每一基础模组区的预设单次使用时限到达三分之一，提取该模组区的备选权重r，将其计入休息排队矩阵R，休息排队矩阵R根据其备选权重r的从小到大进行排序，依次与备用模组区模组进行替换；
休息排队矩阵R还用于根据每一基础模组区的预设单次使用时限到达三分之二，提取该模组区的备选权重r，对其进行5倍加权，将其计入休息排队矩阵R，休息排队矩阵R根据其备选权重r的从小到大进行排序，依次与备用模组区模组进行替换；
休息排队矩阵R还用于根据每一基础模组区的预设单次使用时限到达上限时，提取该模组区的备选权重r，对其进行20倍加权，将其计入休息排队矩阵R，并归于首位，与备用模组区模组进行替换；
电池智能管理模块还设定有上场排队矩阵P，上场排队矩阵P用于提取该备用模组区的用电权重p，且根据用电权重p将备用模组区从大到小排序，对每一休息排队矩阵内的基础模组区进行替换。
在本申请的一些实施中，制动能量回收模块设置有制动级别矩阵M和电动机方向反转时间矩阵i0，对于电动机方向反转时间矩阵i0,设定i0(i01,i02,i03,i04)其中，i01为第一反转时间，i02为第二反转时间，i03为第三反转时间，i04为第四反转时间，且0＜i01＜i02＜i03＜i04＜5S；对于制动级别矩阵M，设定M（M1,M2,M3,M4）,M1为第一制动级别，M2为第二制动级别，M3为第三制动级别，M4为第四制动级别，且0＜M1＜M2＜M3＜M4；
制动能量回收模块还用于当用电设备处于重力稳定时，根据踩踏刹车产生的制动时间S与制动级别矩阵M的关系设定电动机方向反转时间；
当M1≤S＜M2时，选取第一反转时间i01作为该电动机方向反转时间；
当M2≤S＜M3时，选取第二反转时间i02作为该电动机方向反转时间；
当M3≤S＜M4时，选取第三反转时间i03作为该电动机方向反转时间；
当M4≤S时，选取第四反转时间i04作为该电动机方向反转时间。
具体而言，制动能量回收模块当用电设备处于重力稳定时开始介入，其中，重力稳定指的是，该用电设备，处于平稳的工作状态，更具体的，例如，车辆在平面道路行驶，可以理解的是，当车辆处于上坡时，开启能量回收模块会造成不利影响，而处于下坡时，也不利于根据已有的关系确定精确的反转时间，因此，当电设备处于重力稳定时控制制动能量回收模块介入，有利于在回收电能的同时保障车辆的正常行驶；而制动时间S与滑行时间成正比关系，滑行时间还与用电设备的运动速度成正比关系，即是本申请根据运动速度设置制动级别的四个等级M1,M2,M3,M4进而设定电机反转时间。
在本申请的一些实施中，制动能量回收模块还设置有用于分配回收总能量的能量分配矩阵E，设定E(E1，E2,...,En)，其中，E1为第一分配能量,E2为第二分配能量,E为第n分配能量N,且0＜E1＜E2＜...＜En，
制动能量回收模块还设置根据备用模组区的剩余用电量从小到大排序应设定预设电力分配权重b（b1,b2,...,bn），其中，b1为第一电力分配权重,b2为第二电力分配权重,bn为第n电力分配权重，且b1＞b2＞...＞bn＞0;
制动能量回收模块还用于根据所电力分配权重b将回收能量按照能量分配矩阵E对应的分配给每一备用模组区。
可以理解的是，通过合理的分配，避免在回收能量过大时，热量堆积，可以有效的减少热失控风险。
在本申请的一些实施中，电池智能管理模块还设定预设有工作温度矩阵U和热防护修正系数h，对于工作温度矩阵U，设定U(U1,U2,U3,U4)，其中，U1为第一工作温度、U2为第二工作温度、U3为第三工作温度、U4为第四工作温度，且0＜U1＜U2＜U3＜U4＜95℃；设定第一热防护修正系数h1、第二热防护修正系数h2和第三热防护修正系数h3，第四热防护修正系数h4，且5＜h1＜h2＜h3＜h4＜25；
电池智能管理模块用于根据每一基础模组区的实时温度J与工作温度矩阵U的关系选定预设热防护修正系数h对该基础模组区的备选权重r进行修正；
当J＜U1时，选定第一热防护修正系数h1对该基础模组区的备选权重r进行修正，修正后的备选权重为r*h1；
当U1≤J＜U2时，选定第二热防护修正系数h2对该基础模组区的备选权重r进行修正，修正后的备选权重为r*h2；
当U2≤J＜U3时，选定第三热防护修正系数h3对该基础模组区的备选权重r进行修正，修正后的备选权重为r*h3；
当U3≤J＜U4时，选定第四热防护修正系数h4对该基础模组区的备选权重r进行修正，修正后的备选权重为r*h4。
在本申请的一些实施中，电池智能管理模块还设定预设有回收温度矩阵U和热防护修正系数h，对于回收温度矩阵X，设定X(X1,X2,X3,X4)，其中，X1为第一回收温度、X2为第二回收温度、X3为第三回收温度、X4为第四回收温度，且0＜X1＜X2＜X3＜X4＜65℃；
电池智能管理模块用于根据每一所备用模组区的实时温度J与回收温度矩阵X的关系选定预设热防护修正系数h对该备用模组区的分配权重b进行修正；
当J＜X1时，选定第一热防护修正系数h1对该备用模组区的分配权重b进行修正，修正后的备选权重为b*h1；
当X1≤J＜X2时，选定第二热防护修正系数h2对该备用模组区的分配权重b进行修正，修正后的备选权重为b*h2；
当X2≤J＜X3时，选定第三热防护修正系数h3对该备用模组区的分配权重b进行修正，修正后的备选权重为b*h3；
当X3≤J＜X4时，选定第四热防护修正系数h4对该备用模组区的分配权重b进行修正，修正后的备选权重为b*h4。
综上所述本实施例提供的一种锂电池智能管理系统，与现有技术相比，其有益效果在于：
通过分布式识别模块利用剩余电量I、总工作时长L和使用单次行程的使用时间T等信息，对每个模组区进行定义初始工作状态确定基础模组区和备用模组区，以保证系统的可靠性和效能。通过用电设备的制动信息，将电动机的运动方向反转，将动能转化为电能，并储存在备用模组区。这样可以最大程度地回收制动能量，提高能源利用效率。通过智能切换每个模组区的类型的功能能够合理分配电力资源，可以保证电池的稳定工作并延长电池寿命。此外，根据实时温度J调整用电策略，以确保系统的安全性和性能稳定性。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种锂电池智能管理系统，其特征在于，包括：
电池模组，设置有多个独立的模组区，所述模组区的数量为M＝4n，其中n是大于4的正整数；
信息采集模块，用于获取用电设备的制动时间S及每一模组区的剩余电量I、总工作时长L及实时温度J；
分布式识别模块，用于根据所述剩余电量I、总工作时长L及使用单次行程的使用时间T对每一所述模组区定义初始工作状态，所述分布式识别模块还用于确定基础模组区、备用模组区；
制动能量回收模块，用于根据用电设备的制动信息将电动机的运动方向反转，用于将动能转化为电能，储存在所述备用模组区；
电池智能管理模块，用于智能切换每一模组区的类型，还用于根据每一所述模组区的实时温度J调整用电策略；
所述分布式识别模块设定有在获取到所述每一模组区的总工作时长L后，根据总工作时长L的从大到小排序得到电池寿命矩阵L(L1,L2,L3,...,Lm),其中，L1为第一工作时长，L2为第二工作时长，L3为第三工作时长，Lm为第m工作时长，根据所述电池寿命矩阵L从末尾开始倒序提取到第3n项建立备用模组区矩阵A(Lm，Im，Lm-1,Im-1,...,L3n,I 3n)，其中，Lm～L3n分别为第1备用模组区的总工作时长至第n备用模组区的总工作时长，Im-1～I 3n为备用模组区的剩余电量至第n备用模组区的剩余电量，所述分布式识别模块还设定有根据所述备用模组区矩阵A排序对应设定预设用电权重p(p1，p2,...,pn)，其中，p1为第一预设用电权重，p2为第二预设用电权重，pn为第n预设用电权重，且p1＞p2,...,pn＞0；
所述分布式识别模块还设定有根据所述电池寿命矩阵L的数据正序排序取到第L3n-1项，建立初选基础模组区矩阵B0，设定B0(L1,I 1，L2，I2，L3，I 3，...，L3n-1,I 3n-1)其中，I1～I 3n-1分别为第1基础模组区的剩余电量至第3n-1基础模组区的剩余电量,L1～L3n-1分别为第1基础模组区的总工作时长至第3n-1基础模组区的总工作时长,通过排列算法对初选基础模组区矩阵B0进行重组，将每一所述基础模组区的剩余电量I与总工作时长L关联，并根据所述剩余电量I从大到小进行二次排列，建立基础模组区矩阵B(I 1,L1，I2，L2，I3，L3，...，I 3n-1,L3n-1)，其中，I 1～I 3n-1分别为基础模组区的最小剩余电量至基础模组区的最大剩余电量,L1～L3n-1分别为小剩余电量对应的第基础模组区的总工作时长至最大剩余电量对应的基础模组区的总工作时长,所述分布式识别模块还设定有根据所述基础模组区矩阵B排序对应设定预设备选权重r(r1，r2,...,r3n-1)，其中，r1为第一备选权重，r2为第二备选权重，r3n-1为第3n-1项备选权重，且0＜r1＜r2,...,＜r3n-1；
所述电池智能管理模块还基于所述分布式识别模块的所述备用模组区矩阵A和所述初选基础模组区矩阵B0的排序，进行加权重排，
所述电池智能管理模块设定有休息排队矩阵R，所述休息排队矩阵R用于根据每一基础模组区的预设单次使用时限到达三分之一，提取该模组区的备选权重r，将其计入所述休息排队矩阵R，所述休息排队矩阵R根据其备选权重r的从小到大进行排序，依次与备用模组区模组进行替换；
所述休息排队矩阵R还用于根据每一基础模组区的预设单次使用时限到达三分之二，提取该模组区的备选权重r，对其进行5倍加权，将其计入所述休息排队矩阵R，所述休息排队矩阵R根据其备选权重r的从小到大进行排序，依次与备用模组区模组进行替换；
所述休息排队矩阵R还用于根据每一基础模组区的预设单次使用时限到达上限时，提取该模组区的备选权重r，对其进行20倍加权，将其计入所述休息排队矩阵R，并归于首位，与备用模组区模组进行替换；
所述电池智能管理模块还设定有上场排队矩阵P，所述上场排队矩阵P用于提取该备用模组区的用电权重p，且根据用电权重p将所述备用模组区从大到小排序，对每一所述休息排队矩阵内的基础模组区进行替换。
2.根据权利要求1所述的锂电池智能管理系统，其特征在于，
所述电池智能管理模块预设置有每一所述基础模组区单次行程的预设单次使用时限矩阵T0和预设损耗等级C，对于所述预设单次使用时限矩阵T0，设定有TO(T01,T02,T03,T04),其中T01为第一预设时限、T02为第二预设时限、T03为第三预设时限和T04为第四预设时限，且0＜T01＜T02＜T03＜T04；对于所述预设损耗等级C，设定有C(C1,C2,C3,C4),其中C1为第一预设损耗等级、C2为第二预设损耗等级、C3为第三预设损耗等级和C4为第四预设损耗等级，且0＜C1＜C2＜C3＜C4；
所述电池智能管理模块还用于根据每一所述基础模组区的总工作时长与预设损耗等级C之间的关系确定每一所述基础模组区的预设单次使用时限：
当L≤C1时，选取所述第一预设时限T01作为所述基础模组区的预设单次使用时限；
当C1＜L≤C2时，选取所述第二预设时限T02所述基础模组区的预设单次使用时限；
当C2＜L≤C3时，选取所述第三预设时限T03作为所述基础模组区的预设单次使用时限；
当C3＜L≤C4时，选取所述第四预设时限T04作为所述基础模组区的预设单次使用时限。
3.根据权利要求2所述的锂电池智能管理系统，其特征在于，
所述电池智能管理模块还设定预设电池寿命修正系数y，设定第一电池寿命修正系数y1、第二电池寿命修正系数y2和第三电池寿命修正系数y3，且0.8＜y1＜y2＜y3＜1；
所述电池智能管理模块用于当任意一基础模组区的总工作时长L＞C1时，根据所述预设电池寿命修正系数y对所述基础模组区的预设单次使用时限进行修正；
当C1＜L＜C2时，选定所述第二电池寿命修正系数y2对所述第二预设时限T02进行修正，修正后的基础模组区的预设单次使用时限为TO2*y1；
当C2≤L＜C3时，选定所述第三电池寿命修正系数y3对所述第三预设时限T03进行修正，修正后的基础模组区的预设单次使用时限为TO3*y2；
当C3≤L＜C4时，选定所述第三电池寿命修正系数y4对所述第四预设时限T04进行修正，修正后的基础模组区的预设单次使用时限为TO4*y4。
4.根据权利要求3所述的锂电池智能管理系统，其特征在于，所述制动能量回收模块设置有制动级别矩阵M和电动机方向反转时间矩阵i 0，对于所述电动机方向反转时间矩阵i0,设定i0(i01,i02,i03,i04)其中，i01为第一反转时间，i02为第二反转时间，i03为第三反转时间，i04为第四反转时间，且0＜i01＜i02＜i03＜i04＜5S；对于所述制动级别矩阵M，设定M(M1,M2,M3,M4),M1为第一制动级别，M2为第二制动级别，M3为第三制动级别，M4为第四制动级别，且0＜M1＜M2＜M3＜M4；
所述制动能量回收模块还用于当所述用电设备处于重力稳定时，根据踩踏刹车产生的制动时间S与所述制动级别矩阵M的关系设定电动机方向反转时间；
当M1≤S＜M2时，选取所述第一反转时间i01作为该电动机方向反转时间；
当M2≤S＜M3时，选取所述第二反转时间i02作为该电动机方向反转时间；
当M3≤S＜M4时，选取所述第三反转时间i03作为该电动机方向反转时间；
当M4≤S时，选取所述第四反转时间i04作为该电动机方向反转时间。
5.根据权利要求1所述的锂电池智能管理系统，其特征在于，
所述制动能量回收模块还设置有用于分配回收总能量的能量分配矩阵E，设定E(E1，E2,...,En)，其中，E1为第一分配能量,E2为第二分配能量,E为第n分配能量N,且0＜E1＜E2＜...＜En，
所述制动能量回收模块还设置根据备用模组区的剩余用电量从小到大排序应设定预设电力分配权重b(b1,b2,...,bn)，其中，b1为第一电力分配权重,b2为第二电力分配权重,bn为第n电力分配权重，且b1＞b2＞...＞bn＞0；
所述制动能量回收模块还用于根据所电力分配权重b将回收能量按照所述能量分配矩阵E对应的分配给每一所述备用模组区。
6.根据权利要求5所述的锂电池智能管理系统，其特征在于，
所述电池智能管理模块还设定预设有工作温度矩阵U和热防护修正系数h，对于所述工作温度矩阵U，设定U(U1,U2,U3,U4)，其中，U1为第一工作温度、U2为第二工作温度、U3为第三工作温度、U4为第四工作温度，且0＜U1＜U2＜U3＜U4＜95℃；设定第一热防护修正系数h1、第二热防护修正系数h2和第三热防护修正系数h3，第四热防护修正系数h4，且5＜h1＜h2＜h3＜h4＜25；
所述电池智能管理模块用于根据每一所述基础模组区的实时温度J与工作温度矩阵U的关系选定预设热防护修正系数h对该基础模组区的备选权重r进行修正；
当J＜U1时，选定所述第一热防护修正系数h1对该基础模组区的备选权重r进行修正，修正后的备选权重为r*h1；
当U1≤J＜U2时，选定所述第二热防护修正系数h2对该基础模组区的备选权重r进行修正，修正后的备选权重为r*h2；
当U2≤J＜U3时，选定所述第三热防护修正系数h3对该基础模组区的备选权重r进行修正，修正后的备选权重为r*h3；
当U3≤J＜U4时，选定所述第四热防护修正系数h4对该基础模组区的备选权重r进行修正，修正后的备选权重为r*h4。
7.根据权利要求6所述的锂电池智能管理系统，其特征在于，所述电池智能管理模块还设定预设有回收温度矩阵U和热防护修正系数h，对于所述回收温度矩阵X，设定X(X1,X2,X3,X4)，其中，X1为第一回收温度、X2为第二回收温度、X3为第三回收温度、X4为第四回收温度，且0＜X1＜X2＜X3＜X4＜65℃；
所述电池智能管理模块用于根据每一所备用模组区的实时温度J与回收温度矩阵X的关系选定预设热防护修正系数h对该备用模组区的分配权重b进行修正；
当J＜X1时，选定所述第一热防护修正系数h1对该备用模组区的分配权重b进行修正，修正后的备选权重为b*h1；
当X1≤J＜X2时，选定所述第二热防护修正系数h2对该备用模组区的分配权重b进行修正，修正后的备选权重为b*h2；
当X2≤J＜X3时，选定所述第三热防护修正系数h3对该备用模组区的分配权重b进行修正，修正后的备选权重为b*h3；
当X3≤J＜X4时，选定所述第四热防护修正系数h4对该备用模组区的分配权重b进行修正，修正后的备选权重为b*h4。
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