CN117559016A - 一种智能电池管理系统及电池管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能电池管理系统及电池管理方法，属于智能电池管理领域，解决了如何在BMS对电池组的控制管理之下进一步评估电池的工作情况，并作出相应的干预处理的问题；通过充电分析模块和放电分析模块分别对相应工作模式下的电池组的电池状态数据进行分析，通过多个角度的参数值计算均衡风险系数和放电风险系数，进而判断电池组在相应工作模式下的风险程度，通过通信模块将判断结果发送至后台管理模块，能够及时发现电池组的充电或放电的问题，以及通过综合风险评估模块进一步分析，综合评估电池组的性能，是否考虑更换电池组；通过以上模块结合，使得电池组管理更加智能化、高效化。
Description
技术领域
本发明属于智能电池管理领域，具体是一种智能电池管理系统及电池管理方法。
背景技术
BMS（Battery Management System）是一种电池管理系统，主要用于监测、控制和保护电池组，它通常由硬件和软件两部分组成。
在BMS监测、控制和保护电池组的同时，也要实时分析BMS的管理效果，但目前仅仅是依靠BMS自身的管理系统来控制电池组的工作状态。需要提供进一步的风险评估手段对电池组的工作情况进行进一步分析。为此，本发明提出了一种智能电池管理系统及电池管理方法。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种智能电池管理系统及电池管理方法，本发明解决了如何在BMS对电池组的控制管理之下进一步评估电池的工作情况，并作出相应的干预处理的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种智能电池管理系统，包括：电池监测模块、充电分析模块、放电分析模块以及综合风险评估模块；
所述电池监测模块用于对相应电池组的电池状态数据进行采集，根据获取的电池状态数据分析判断当前电池组所处工作模式，若当前电池组处于充电工作模式，则将采集获取的电池状态数据发送至充电分析模块，若当前电池组处于放电工作模式，则将采集获取的电池状态数据发送至放电分析模块；
所述电池监测模块还设置有磁保持继电器和铁电存储器，所述磁保持继电器用于实现MOS管失效保护；所述铁电存储器用于实时保存系统关键数据，实现断电和软件异常重启时不丢失数据；
所述充电分析模块用于对获取的相应电池组的电池状态数据进行分析，计算均衡风险系数，根据均衡风险系数判断相应电池组的均衡状态是否良好，若判断出相应电池组的均衡状态不佳，则生成充电异常的预警信号通过通信模块发送至后台管理模块；
所述放电分析模块用于对获取的相应电池组的电池状态数据进行分析，计算放电风险系数，根据放电风险系数判断相应电池组的放电状态是否正常，若判断出相应电池组的放电风险程度高，则生成放电异常的预警信号通过通信模块发送至后台管理模块；
所述综合风险评估模块用于实时统计电池组的充电总时长、放电总时长、充电状态下发出预警信息的次数以及放电状态下发出预警信息的次数，计算相应电池组的风险评估系数，判断相应电池组的风险等级，并将风险等级的判断结果通过通信模块发送至后台管理模块。
进一步地，相应电池组由若干个单体电池串联组成，电池监测模块与相应电池组的每个单体电池连接，实时采集相应电池组所包含的每个单体电池的电池状态数据。
进一步地，电池状态数据包括电压、电流、剩余电量以及温度。
进一步地，根据获取的电池状态数据分析判断当前电池组所处工作模式的方式包括：
获取相应电池组所包含的每个单体电池的初始电压值；将当前采集获取的相应单体电池的电压值减去对应的初始电压值，获取当前监测时间点相应单体电池的电压变化值；
统计相应电池组中在当前监测时间点的电压变化值大于0的单体电池的数量NU，以及统计相应电池组中在当前监测时间点的电流方向为流向单体电池方向的单体电池的数量NI；
根据计算公式，获取当前监测时间点相应电池组的电池状态因子G，其中，N表示相应电池组所包含的单体电池的总数量；a1和a2均为预设权重比例系数，且a1＞a2＞0，a1+a2=1；
将计算获取的相应电池组的电池状态因子G与预设电压状态因子阈值GS进行比对，判断当前电池组所处工作模式；
若G＜GS，则表示当前电池组处于放电工作模式，将实时采集获取的相应电池组的各个单体电池的电池状态数据发送至放电分析模块；
若G≥GS，则表示当前电池组处于充电工作模式，将实时采集获取的相应电池组的各个单体电池的电池状态数据发送至充电分析模块。
进一步地，充电分析模块的分析过程包括：
获取相应电池组每个单体电池的电池状态数据，包括电压Ui、电流Ii、剩余电量Ci以及温度Ti；其中，i表示相应电池组中单体电池的编号，i=1,2……N；
分别计算相应电池组中单体电池的电压平均值UA、电流平均值IA、剩余电量平均值CA以及温度平均值TA；
计算相应电池组的均衡风险系数FI，计算公式如下：
；
式中，w1、w2、w3以及w4分别为电压偏差综合值、电流偏差综合值、剩余电量偏差综合值以及温度偏差综合值的预设权重比例系数；且w1＞w2＞w3＞0，w1+w2+w3=1；
将计算获取的相应电池组的均衡风险系数FI与预设均衡风险系数阈值FIS进行比对，判断相应电池组的均衡效果是否良好，并根据判断结果作相应的处理；
若FI＜FIS，则将相应电池组的均衡效果标记为良好；
若FI≥FIS，则将相应电池组的均衡效果标记为欠佳，并生成电池组均衡效果差的预警信息通过通信模块发送至后台管理模块，由相关人员进行干预。
进一步地，放电分析模块的分析过程包括：
获取相应电池组每个单体电池的电池状态数据，包括电压Ui、电流Ii、剩余电量Hi以及温度Ti；以及获取上一监测时间点相应电池组每个单体电池的初始电压U0i、初始电流IOi、初始剩余电量COi以及初始温度TOi；
计算相应电池组的放电风险系数FO，计算公式如下：
；
式中，k1、k2、k3以及k4分别为电压差异度、电流差异度、剩余电量差异度以及温度差异度的预设权重比例系数，其中，k1＞k2＞k3＞k4＞0，且k1+k2+k3+k4=1；
将计算获取的相应电池组的放电风险系数FO与预设放电风险系数阈值FOS进行比对；
若FO＜FOS，则表示相应电池组在当前放电状态下的放电风险程度低；
若FO≥FOS，则表示相应电池组在当前放电状态下的放电风险程度高，并生成放电风险程度高的预警信息通过通信模块发送至后台管理模块，由相关人员进行干预。
进一步地，综合风险评估模块的评估方式包括：
统计相应电池组的充电总时长TC、放电总时长TF、充电状态下发出预警信息的次数YC以及放电状态下发出预警信息的次数YF；
根据计算公式，获取相应电池组的风险评估系数PD；式中，b1、b2、b3以及b4分别为相应电池组的充电总时长、放电总时长、充电状态下发出预警信息的次数以及放电状态下发出预警信息的次数的预设权重比例系数。
进一步地，将计算获取的风险评估系数PD分别与第一预设风险评估系数阈值PDS1和第二预设风险评估系数阈值PDS2进行比对，判断相应电池组的风险等级，并将风险等级的判断结果通过通信模块发送至后台管理模块，考虑是否更换电池组；
若PD＜PDS1，则表示当前电池组的风险等级低；
若PDS1≤PD＜PDS2，则表示当前电池组的风险等级中等；
若PD≥PDS2，则表示当前电池组的风险等级高；
当风险等级低时，不用更换电池组，当风险等级为中等时，继续观察，当风险等级为高时，则需要更换电池。
一种智能电池管理方法，包括：
对相应电池组的电池状态数据进行采集，根据获取的电池状态数据分析判断当前电池组所处工作模式，若当前电池组处于充电工作模式，则将采集获取的电池状态数据发送至充电分析模块，若当前电池组处于放电工作模式，则将采集获取的电池状态数据发送至放电分析模块；
通过充电分析模块获取的相应电池组的电池状态数据进行分析，计算均衡风险系数，根据均衡风险系数判断相应电池组的均衡状态是否良好，若判断出相应电池组的均衡状态不佳，则生成充电异常的预警信号通过通信模块发送至后台管理模块；
通过放电分析模块获取的相应电池组的电池状态数据进行分析，计算放电风险系数，根据放电风险系数判断相应电池组的放电状态是否正常，若判断出相应电池组的放电风险程度高，则生成放电异常的预警信号通过通信模块发送至后台管理模块；
通过综合风险评估模块实时统计电池组的充电总时长、放电总时长、充电状态下发出预警信息的次数以及放电状态下发出预警信息的次数，计算相应电池组的风险评估系数，判断相应电池组的风险等级，并将风险等级的判断结果通过通信模块发送至后台管理模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在本申请中，通过电池监测模块对电池组所包含的每个单体电池的电池状态数据进行监测，并根据电池状态数据分析当前电池组处于哪种工作模式，实时为后续数据分析提供数据基础，从而实现快速的响应和数据处理。
2、在本申请中，通过设置磁保持继电器和铁电存储器，使用磁保持继电器代替传统继电器实现mos管失效保护，相较传统继电器磁保持继电器在保持状态时不需要额外消耗能量，可以进一步降低设备功耗，提升效率；利用铁电存储器超长写入寿命的特性，实时保存系统关键数据，实现断电和软件异常重启时不丢失数据，实现断电关机而不丢失SOC计量数据。
3、在本申请中，通过充电分析模块和放电分析模块分别对相应工作模式下的电池组的电池状态数据进行分析，通过多个角度的参数值计算均衡风险系数和放电风险系数，进而判断电池组在相应工作模式下的风险程度，通过通信模块将判断结果发送至后台管理模块，能够及时发现电池组的充电或放电的问题，以及通过综合风险评估模块进一步分析，从电池组的充电总时长、放电总时长、充电状态下发出预警信息的次数以及放电状态下发出预警信息的次数的角度来分析计算风险评估系数，综合评估电池组的性能，是否考虑更换电池组。通过以上模块结合，帮助BMS在非正常状态下依然帮助用户或管理者及时发现异常，并及时干预处理，使得电池组管理更加智能化、高效化。
附图说明
图1为本发明的一种智能电池管理系统框图。
图2为本发明的一种智能电池管理方法框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种智能电池管理系统，包括：电池监测模块、充电分析模块、放电分析模块、综合风险评估模块、通信模块以及后台管理模块；
所述电池监测模块用于对相应电池组的电池状态数据进行采集，根据获取的电池状态数据分析判断当前电池组所处工作模式，若当前电池组处于充电工作模式，则将采集获取的电池状态数据发送至充电分析模块，若当前电池组处于放电工作模式，则将采集获取的电池状态数据发送至放电分析模块；
可以理解的是，为了实现高电压和大剩余电量，一般采用电池组为设备供电，一个电池组包含多个单体电池，相应电池组可以是由若干个单体电池串联组成；
可选的，所述电池监测模块与相应电池组的每个单体电池连接，实时采集相应电池组所包含的每个单体电池的电池状态数据；所述电池状态数据包括电压、电流、剩余电量以及温度等；
所述电池监测模块还设置有磁保持继电器和铁电存储器，所述磁保持继电器用于实现MOS管失效保护；所述铁电存储器用于实时保存系统关键数据，实现断电和软件异常重启时不丢失数据；
需要说明的是，传统BMS系统一般使用MOS管作为开关器件，MOS管有功耗低可并联提升电流的特点被广泛使用，但是MOS管失效时有无法关闭的问题，导致系统失控，目前业内的解决方案是引入传统继电器，在MOS管失效时断开继电器，断开系统的输入输出，防止电池过充或过放带来起火爆炸风险。但是传统继电器使用电磁铁在工作时需要相对较大的保持电流才能使电磁铁吸合触点，对系统整体功耗和整体能效方面带来负面影响。本发明实施例通过使用磁保持继电器代替传统继电器，磁保持继电器只在状态改变时需要消耗电流，状态不变时利用永磁体吸合触点并不消耗电流，这样就可以既可以实现MOS管失效保护功能，又不增加系统能耗；
另外，传统的BMS系统关键数据大多只存储在单片机RAM中，并不能断电关机，关机时单片机RAM区不能断电否则关键数据会丢失，如SOC计量数据，SOC（State of Charge）是电池的充电状态，用于表示电池中已存储的电能与总容量之间的比例，SOC计量数据是指对电池SOC进行实时或周期性测量和记录的数据；通过外挂铁电存储器的方式可以实现状态保存，关机时可以完全断开单片机电源，降低功耗。单片机在运行过程中无法避免会出现，高能粒子与硅元素之间的相互作用而在半导体中造成的随机、临时的状态改变或瞬变，导致软错误的可能。而铁电存储器抗高能粒子辐射能力较强，发生软错误时配合看门狗复位软错误的单片机，从铁电存储器取回关键数据，快速恢复工作状态，不会丢失SOC计量数据。
根据获取的电池状态数据分析判断当前电池组所处工作模式的方式包括：
获取相应电池组所包含的每个单体电池的初始电压值；将当前采集获取的相应单体电池的电压值减去对应的初始电压值，获取当前监测时间点相应单体电池的电压变化值；
统计相应电池组中在当前监测时间点的电压变化值大于0的单体电池的数量NU，以及统计相应电池组中在当前监测时间点的电流方向为流向单体电池方向的单体电池的数量NI；
根据计算公式，获取当前监测时间点相应电池组的电池状态因子G，其中，N表示相应电池组所包含的单体电池的总数量；a1和a2均为预设权重比例系数，且a1＞a2＞0，a1+a2=1；
将计算获取的相应电池组的电池状态因子G与预设电压状态因子阈值GS进行比对，判断当前电池组所处工作模式；
若G＜GS，则表示当前电池组处于放电工作模式，将实时采集获取的相应电池组的各个单体电池的电池状态数据发送至放电分析模块；
若G≥GS，则表示当前电池组处于充电工作模式，将实时采集获取的相应电池组的各个单体电池的电池状态数据发送至充电分析模块；
其中，a1、a2以及GS的取值是通过前期对大量相同型号的单体电池在充电状态和放电状态下的电压变化和电流方向变化分析获取的；
所述充电分析模块用于对获取的相应电池组的电池状态数据进行分析，计算均衡风险系数，根据均衡风险系数判断相应电池组的均衡状态是否良好，若判断出相应电池组的均衡状态不佳，则生成充电异常的预警信号通过通信模块发送至后台管理模块；包括：
获取相应电池组每个单体电池的电池状态数据，包括电压Ui、电流Ii、剩余电量Ci以及温度Ti；其中，i表示相应电池组中单体电池的编号，i=1,2……N；
分别计算相应电池组中单体电池的电压平均值UA、电流平均值IA、剩余电量平均值CA以及温度平均值TA；
计算相应电池组的均衡风险系数FI，计算公式如下：
；
式中，w1、w2、w3以及w4分别为电压偏差综合值、电流偏差综合值、剩余电量偏差综合值以及温度偏差综合值的预设权重比例系数；且w1＞w2＞w3＞0，w1+w2+w3=1；
可以理解的是，当相应电池组的电压偏差综合值越大、电流偏差综合值越大、剩余电量偏差综合值越大以及温度偏差综合值越大，则相应电池组的均衡风险系数越大，说明相应电池组在通过均衡电路的控制下的均衡效果越差，当均衡效果差到一定程度，需要人工干预；
将计算获取的相应电池组的均衡风险系数FI与预设均衡风险系数阈值FIS进行比对，判断相应电池组的均衡效果是否良好，并根据判断结果作相应的处理；
若FI＜FIS，则将相应电池组的均衡效果标记为良好；
若FI≥FIS，则将相应电池组的均衡效果标记为欠佳，并生成电池组均衡效果差的预警信息通过通信模块发送至后台管理模块，由相关人员进行干预；
其中，w1、w2、w3、w4以及FIS的取值是前期根据大量同型号的电池组在充电状态下的实际均衡效果分析获取；
所述放电分析模块用于对获取的相应电池组的电池状态数据进行分析，计算放电风险系数，根据放电风险系数判断相应电池组的放电状态是否正常，若判断出相应电池组的放电风险程度高，则生成放电异常的预警信号通过通信模块发送至后台管理模块；包括：
获取相应电池组每个单体电池的电池状态数据，包括电压Ui、电流Ii、剩余电量Hi以及温度Ti；以及获取上一监测时间点相应电池组每个单体电池的初始电压U0i、初始电流IOi、初始剩余电量COi以及初始温度TOi；
计算相应电池组的放电风险系数FO，计算公式如下：
；
式中，k1、k2、k3以及k4分别为电压差异度、电流差异度、剩余电量差异度以及温度差异度的预设权重比例系数，其中，k1＞k2＞k3＞k4＞0，且k1+k2+k3+k4=1；
其中，当电压差异度越大、电流差异度越大、剩余电量差异度越大以及温度差异度越大，则相应电池组的放电风险越大，会缩短相应电池组的寿命，需要及时中断放电或充电；
将计算获取的相应电池组的放电风险系数FO与预设放电风险系数阈值FOS进行比对；
若FO＜FOS，则表示相应电池组在当前放电状态下的放电风险程度低；
若FO≥FOS，则表示相应电池组在当前放电状态下的放电风险程度高，并生成放电风险程度高的预警信息通过通信模块发送至后台管理模块，由相关人员进行干预；
其中，k1、k2、k3、k4以及FOS的取值是前期根据大量同型号的电池组在放电状态下的实际电池损耗分析获取；
所述综合风险评估模块用于实时统计电池组的充电总时长、放电总时长、充电状态下发出预警信息的次数以及放电状态下发出预警信息的次数，计算相应电池组的风险评估系数，判断相应电池组的风险等级，并将风险等级的判断结果通过通信模块发送至后台管理模块；包括：
统计相应电池组的充电总时长TC、放电总时长TF、充电状态下发出预警信息的次数YC以及放电状态下发出预警信息的次数YF；
根据计算公式，获取相应电池组的风险评估系数PD；式中，b1、b2、b3以及b4分别为相应电池组的充电总时长、放电总时长、充电状态下发出预警信息的次数以及放电状态下发出预警信息的次数的预设权重比例系数；
将计算获取的风险评估系数PD分别与第一预设风险评估系数阈值PDS1和第二预设风险评估系数阈值PDS2进行比对，判断相应电池组的风险等级，并将风险等级的判断结果通过通信模块发送至后台管理模块，考虑是否更换电池组；
若PD＜PDS1，则表示当前电池组的风险等级低；
若PDS1≤PD＜PDS2，则表示当前电池组的风险等级中等；
若PD≥PDS2，则表示当前电池组的风险等级高；
可以理解的是，当风险等级低时，可以不用更换电池组，当风险等级为中等时，可以继续观察，当风险等级为高时，则需要更换电池；
其中，b1、b2、b3、b4、PDS1以及PDS2的取值是前期对大量同型号电池组的实际情况分析获取；
所述通信模块用于将充电分析模块、放电分析模块以及综合风险评估模块分析获取的信息发送至后台管理模块；
所述后台管理模块可以是人机交互界面，可以实时将获取的信息显示，帮助相关人员读取信息，并根据信息内容作相应的处理。
如图2所示，一种智能电池管理方法，包括：
对相应电池组的电池状态数据进行采集，根据获取的电池状态数据分析判断当前电池组所处工作模式，若当前电池组处于充电工作模式，则将采集获取的电池状态数据发送至充电分析模块，若当前电池组处于放电工作模式，则将采集获取的电池状态数据发送至放电分析模块；
通过充电分析模块获取的相应电池组的电池状态数据进行分析，计算均衡风险系数，根据均衡风险系数判断相应电池组的均衡状态是否良好，若判断出相应电池组的均衡状态不佳，则生成充电异常的预警信号通过通信模块发送至后台管理模块；
通过放电分析模块获取的相应电池组的电池状态数据进行分析，计算放电风险系数，根据放电风险系数判断相应电池组的放电状态是否正常，若判断出相应电池组的放电风险程度高，则生成放电异常的预警信号通过通信模块发送至后台管理模块；
通过综合风险评估模块实时统计电池组的充电总时长、放电总时长、充电状态下发出预警信息的次数以及放电状态下发出预警信息的次数，计算相应电池组的风险评估系数，判断相应电池组的风险等级，并将风险等级的判断结果通过通信模块发送至后台管理模块。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，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法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (9)
1.一种智能电池管理系统，其特征在于：包括：电池监测模块、充电分析模块、放电分析模块以及综合风险评估模块；
所述电池监测模块用于对相应电池组的电池状态数据进行采集，根据获取的电池状态数据分析判断当前电池组所处工作模式，若当前电池组处于充电工作模式，则将采集获取的电池状态数据发送至充电分析模块，若当前电池组处于放电工作模式，则将采集获取的电池状态数据发送至放电分析模块；
所述电池监测模块还设置有磁保持继电器和铁电存储器，所述磁保持继电器用于实现MOS管失效保护；所述铁电存储器用于实时保存系统关键数据，实现断电和软件异常重启时不丢失数据；
所述充电分析模块用于对获取的相应电池组的电池状态数据进行分析，计算均衡风险系数，根据均衡风险系数判断相应电池组的均衡状态是否良好，若判断出相应电池组的均衡状态不佳，则生成充电异常的预警信号通过通信模块发送至后台管理模块；
所述放电分析模块用于对获取的相应电池组的电池状态数据进行分析，计算放电风险系数，根据放电风险系数判断相应电池组的放电状态是否正常，若判断出相应电池组的放电风险程度高，则生成放电异常的预警信号通过通信模块发送至后台管理模块；
所述综合风险评估模块用于实时统计电池组的充电总时长、放电总时长、充电状态下发出预警信息的次数以及放电状态下发出预警信息的次数，计算相应电池组的风险评估系数，判断相应电池组的风险等级，并将风险等级的判断结果通过通信模块发送至后台管理模块。
2.根据权利要求1所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：相应电池组由若干个单体电池串联组成，电池监测模块与相应电池组的每个单体电池连接，实时采集相应电池组所包含的每个单体电池的电池状态数据。
3.根据权利要求2所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：电池状态数据包括电压、电流、剩余电量以及温度。
4.根据权利要求3所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：根据获取的电池状态数据分析判断当前电池组所处工作模式的方式包括：
获取相应电池组所包含的每个单体电池的初始电压值；将当前采集获取的相应单体电池的电压值减去对应的初始电压值，获取当前监测时间点相应单体电池的电压变化值；
统计相应电池组中在当前监测时间点的电压变化值大于0的单体电池的数量NU，以及统计相应电池组中在当前监测时间点的电流方向为流向单体电池方向的单体电池的数量NI；
根据计算公式，获取当前监测时间点相应电池组的电池状态因子G，其中，N表示相应电池组所包含的单体电池的总数量；a1和a2均为预设权重比例系数，且a1＞a2＞0，a1+a2=1；
将计算获取的相应电池组的电池状态因子G与预设电压状态因子阈值GS进行比对，判断当前电池组所处工作模式；
若G＜GS，则表示当前电池组处于放电工作模式，将实时采集获取的相应电池组的各个单体电池的电池状态数据发送至放电分析模块；
若G≥GS，则表示当前电池组处于充电工作模式，将实时采集获取的相应电池组的各个单体电池的电池状态数据发送至充电分析模块。
5.根据权利要求3所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：充电分析模块的分析过程包括：
获取相应电池组每个单体电池的电池状态数据，包括电压Ui、电流Ii、剩余电量Ci以及温度Ti；其中，i表示相应电池组中单体电池的编号，i=1,2……N；
分别计算相应电池组中单体电池的电压平均值UA、电流平均值IA、剩余电量平均值CA以及温度平均值TA；
计算相应电池组的均衡风险系数FI，计算公式如下：
；
式中，w1、w2、w3以及w4分别为电压偏差综合值、电流偏差综合值、剩余电量偏差综合值以及温度偏差综合值的预设权重比例系数；且w1＞w2＞w3＞0，w1+w2+w3=1；
将计算获取的相应电池组的均衡风险系数FI与预设均衡风险系数阈值FIS进行比对，判断相应电池组的均衡效果是否良好，并根据判断结果作相应的处理；
若FI＜FIS，则将相应电池组的均衡效果标记为良好；
若FI≥FIS，则将相应电池组的均衡效果标记为欠佳，并生成电池组均衡效果差的预警信息通过通信模块发送至后台管理模块，由相关人员进行干预。
6.根据权利要求3所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：放电分析模块的分析过程包括：
获取相应电池组每个单体电池的电池状态数据，包括电压Ui、电流Ii、剩余电量Hi以及温度Ti；以及获取上一监测时间点相应电池组每个单体电池的初始电压U0i、初始电流IOi、初始剩余电量COi以及初始温度TOi；
计算相应电池组的放电风险系数FO，计算公式如下：
；
式中，k1、k2、k3以及k4分别为电压差异度、电流差异度、剩余电量差异度以及温度差异度的预设权重比例系数，其中，k1＞k2＞k3＞k4＞0，且k1+k2+k3+k4=1；
将计算获取的相应电池组的放电风险系数FO与预设放电风险系数阈值FOS进行比对；
若FO＜FOS，则表示相应电池组在当前放电状态下的放电风险程度低；
若FO≥FOS，则表示相应电池组在当前放电状态下的放电风险程度高，并生成放电风险程度高的预警信息通过通信模块发送至后台管理模块，由相关人员进行干预。
7.根据权利要求5或6所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：综合风险评估模块的评估方式包括：
统计相应电池组的充电总时长TC、放电总时长TF、充电状态下发出预警信息的次数YC以及放电状态下发出预警信息的次数YF；
根据计算公式，获取相应电池组的风险评估系数PD；式中，b1、b2、b3以及b4分别为相应电池组的充电总时长、放电总时长、充电状态下发出预警信息的次数以及放电状态下发出预警信息的次数的预设权重比例系数。
8.根据权利要求7所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：将计算获取的风险评估系数PD分别与第一预设风险评估系数阈值PDS1和第二预设风险评估系数阈值PDS2进行比对，判断相应电池组的风险等级，并将风险等级的判断结果通过通信模块发送至后台管理模块，考虑是否更换电池组；
若PD＜PDS1，则表示当前电池组的风险等级低；
若PDS1≤PD＜PDS2，则表示当前电池组的风险等级中等；
若PD≥PDS2，则表示当前电池组的风险等级高；
当风险等级低时，不用更换电池组，当风险等级为中等时，继续观察，当风险等级为高时，则需要更换电池。
9.一种智能电池管理方法，应用于如权利要求1-8任一项所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：包括：
对相应电池组的电池状态数据进行采集，根据获取的电池状态数据分析判断当前电池组所处工作模式，若当前电池组处于充电工作模式，则将采集获取的电池状态数据发送至充电分析模块，若当前电池组处于放电工作模式，则将采集获取的电池状态数据发送至放电分析模块；
通过充电分析模块获取的相应电池组的电池状态数据进行分析，计算均衡风险系数，根据均衡风险系数判断相应电池组的均衡状态是否良好，若判断出相应电池组的均衡状态不佳，则生成充电异常的预警信号通过通信模块发送至后台管理模块；
通过放电分析模块获取的相应电池组的电池状态数据进行分析，计算放电风险系数，根据放电风险系数判断相应电池组的放电状态是否正常，若判断出相应电池组的放电风险程度高，则生成放电异常的预警信号通过通信模块发送至后台管理模块；
通过综合风险评估模块实时统计电池组的充电总时长、放电总时长、充电状态下发出预警信息的次数以及放电状态下发出预警信息的次数，计算相应电池组的风险评估系数，判断相应电池组的风险等级，并将风险等级的判断结果通过通信模块发送至后台管理模块。
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