CN117674365A - 一种电池寿命周期管理系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池寿命周期管理系统，涉及电池技术，包括：基准值获取模块用于获取电池在初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化，计算电池在初始预设时间内的电压基准值和电池电流基准值，监测模块用于监测电池的运行参数变化，对电池进行寿命预测，并进行显示，判断模块用于根据从监测模块获取的电池的运行参数变化和电池的寿命预测值计算电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据，进而判断电池的老化程度，充放电控制模块用于根据电池的老化程度，控制电池的充放电周期，延长电池的寿命，提供了准确的电池状态监测和老化程度判断，并通过控制充放电周期来延长电池的寿命，从而提高了电池的可靠性和使用寿命。

Description

一种电池寿命周期管理系统

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池寿命周期管理系统。

背景技术

随着智能手机、平板电脑等移动设备的普及和移动数据处理站数量的增加，对工业电池的需求呈现出显著增长的趋势。在这个快节奏、高度依赖电池供电的时代，锂电池和铅酸电池以其稳定的电压输出成为工业电池的首选。

然而，过度充电和过度放电会迅速缩短电池的使用寿命，因此在管理多个电池时，提前确定电池的寿命并及时更换新电池，成为确保设备连续运行的关键。传统的电池管理系统通常依靠监测铅酸蓄电池中电解液浓度或根据电池规格书中规定的寿命来预测电池的寿命和更换周期，往往难以在电池故障早期发现并进行系统管理，限制了电池寿命的最大化和设备运行的稳定性。

发明内容

本发明提供一种电池寿命周期管理系统，用于提高电池的使用寿命。

本发明采用了以下技术方案：

一种电池寿命周期管理系统，包括：

基准值获取模块，用于获取电池在初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化，根据电池在初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化计算电池的电压基准值和电池电流基准值；

监测模块，用于监测电池的运行参数变化，对电池进行寿命预测，并进行显示；

判断模块，用于根据从监测模块获取的电池的运行参数变化和电池的寿命预测值计算电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据，再根据电池下一时刻的电压估计数据、电池下一时刻的电流估计数据、电池的电压基准值和电池的电流基准值进行电池的老化程度判断；

充放电控制模块，用于根据电池的老化程度，控制电池的充放电周期，延长电池的寿命。

一种可能的设计方案中，监测模块包括参数监测模块、电池寿命预测模块和显示模块；

参数监测模块用于监测电池的实时参数变化，电池的实时参数包括电池的电压、电池的电流、电池的容量、电池的内阻和时间参数；

电池寿命预测模块用于根据参数监测模块监测到的所述电池的电压、所述电池的电流、时间参数和所述电池的历史寿命数据进行电池的寿命预测；

显示模块用于显示电池的运行参数、电池的老化程度和电池的寿命预测值。

可选地，电池寿命预测模块包括预处理模块，线性回归模块和预测模块；

预处理模块用于对参数监测模块监测到的电池的电压、电池的电流、时间参数和电池的历史寿命数据进行处理，获得电池的预处理数据；

线性回归模块用于对电池的预处理数据建立线性回归关系，根据线性回归关系输出电池的寿命预测矩阵；

预测模块用于对寿命预测矩阵进行归一化操作，输出电池的寿命预测值。

一种可能的设计方案中，判断模块包括第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块和老化程度判断模块，

第一计算模块，用于根据电池的初始容量、电池的容量和电池的寿命预测值计算电池的容量衰减率；

第二计算模块，用于根据电池的初始内阻、电池的内阻和电池的寿命预测值计算电池的内阻增加率；

第三计算模块，用于根据电池的容量衰减率、电池的内阻增加率、电池的电压监测数据和电池的电流监测数据计算电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据。

老化程度判断模块，用于根据下一时刻的电压估计数据、下一时刻的电流估计数据、电池的电压基准值和电池的电流基准值判断电池的老化程度。

可选地，老化程度判断模块包括，

当电池下一时刻的电压估计数据小于电压基准值的百分之80，大于电压基准值的百分之65时，或者当电池下一时刻的电流估计数据小于电流基准值的百分之80，大于电流基准值的百分之65时，判定电池的老化程度为一级老化；

当电池下一时刻的电压估计数据小于电压基准值的百分之65，大于电压基准值的百分之50时，或者当电池下一时刻的电流估计数据小于电流基准值的百分之65，大于电流基准值的百分之50时，判定电池的老化程度为二级老化；

当电池下一时刻的电压估计数据小于电压基准值的百分之50时，或者当电池下一时刻的电流估计数据小于电流基准值的百分之50时，判定电池的老化程度为三级老化。

一种可能的设计方案中，充放电控制模块包括一级老化控制模块、二级老化控制模块和三级老化控制模块；

一级老化控制模块用于当电池的老化程度为一级老化时，对电池进行浅充深放；

二级老化控制模块用于当电池的老化程度为二级老化时，降低电池的充电截止电压；

三级老化控制模块用于当电池的老化程度为三级老化时，将电池的充电速度降低至预设低速充电模式，并通过显示模块进行报警操作。

可选地，一级老化控制模块包括，

计算电池充电过程中的电荷容量和电池放电过程中的电荷容量；

当电池充电过程中的电荷容量大于电池的总电荷容量的百分之80时，将电池的充电电压降低至第一预设电压；

当电池放电过程中的电荷容量小于电池的总电荷容量的百分之20时，将电池的放电电压降低至第二预设电压。

可选地，二级老化控制模块包括，

降低电池的充电截止电压至电池当前充电截止电压的百分之90。

可选地，三级老化控制模块包括，

根据电池的充电电流与充电时间计算电池的充电速度；

降低电池的充电速度至电池当前充电速度的百分之80；

向显示模块发送老化报警信号。

可选地，显示模块还包括，

当显示模块收到三级老化控制模块发送的老化报警信号，将显示模块中的警示灯调至常亮模式；

显示模块在24小时内未收到老化报警解除信号，控制显示模块中的蜂鸣器发出老化报警提示声音。

本发明提供的电池寿命周期管理系统，该系统包括：基准值获取模块用于获取电池在初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化，根据电池在初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化计算电池的电压基准值和电池电流基准值，监测模块用于监测电池的运行参数变化，对电池进行寿命预测，并进行显示，判断模块用于根据从监测模块获取的电池的运行参数变化和电池的寿命预测值计算电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据，进而判断电池的老化程度，充放电控制模块用于根据电池的老化程度，控制电池的充放电周期，延长电池的寿命。也就是说，通过获取电池预设时间内的基准值，建立电池的初始性能参考点，提供了一个准确的基准，用于后续监测模块和判断模块的比较，监测模块可以实时了解电池的状态，根据监测到的电池运行参数变化和电池的寿命预测值计算电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据，进而判断电池的老化程度，再根据电池的老化程度，控制电池的充放电周期，可以有效延长电池的寿命，通过合理的控制充电和放电的速率和深度，可以减少电池的损耗和老化，从而延长电池的可用时间和循环寿命。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。

图1为本发明实施例的电池寿命周期管理系统的结构图；

图2为本发明实施例的电池寿命周期管理系统的流程图；

图3为本发明的实施例的电池寿命预测模块的结构图；

图4为本发明的实施例的判断模块的流程图；

图5为本发明示例性实施例的电池寿命周期管理系统的结构图；

图6为本发明实施例的显示模块的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。

需要说明的是，本发明实施例描述的仅仅是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对本发明实施例提供的技术方案的限定。

本发明实施例提供一种电池寿命周期管理系统，图1为本发明实施例的电池寿命周期管理系统的结构图，图2为本发明实施例的电池寿命周期管理系统的流程图。参见图1和图2，该系统包括：

基准值获取模块，用于获取电池预设时间内的基准值；

基准值获取模块，用于获取电池在初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化，根据电池在初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化计算电池的电压基准值和电池电流基准值；

监测模块，用于监测电池的运行参数变化，对电池进行寿命预测，并进行显示；

判断模块，用于根据从监测模块获取的电池的运行参数变化和电池的寿命预测值计算电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据，再根据电池下一时刻的电压估计数据、电池下一时刻的电流估计数据、电池的电压基准值和电池的电流基准值进行电池的老化程度判断；

充放电控制模块，用于根据电池的老化程度，控制电池的充放电周期，延长电池的寿命。

其中，根据电池在初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化计算电池的电压基准值和电池电流基准值，包括但不限于计算初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化的平均值和加权平均值，例如，设定电池初始安装使用7天内的电压参数变化和电流参数变化作为基准值，可以通过计算电压参数变化和电流参数变化7天的加权平均值作为电池的电压基准值和电流基准值，加权计算的权重按照可以根据预先设定。

本实施例中，无需使用电解液测量仪等额外设备，通过记录电池在初始预设时间内的电压和电流变化，较准确地计算出电池的电压基准值和电流基准值，建立一个准确的基准，从而更好地了解电池的性能和特性，设定电池的电压基准值和电流基准值，根据监测到的电池的运行参数变化和电池的寿命预测值计算电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据，进而判断电池的老化程度，再根据电池的老化程度，控制电池的充放电周期，有效延长了电池的寿命。

可选地，监测模块包括参数监测模块、电池寿命预测模块和显示模块；

参数监测模块用于监测电池的实时参数变化，电池的实时参数包括电池的电压、电池的电流、电池的容量、电池的内阻和时间参数；

电池寿命预测模块用于根据参数监测模块监测到的电池的电压、电池的电流、时间参数和电池的历史寿命数据进行电池的寿命预测；

显示模块用于显示电池的运行参数、电池的老化程度和电池的寿命预测值。

本实施例中，参数监测模块可以实时监测电池的电压、电池的电流、电池的容量、电池的内阻和时间参数的变化，电池寿命预测模块通过分析电池的电压、电池的电流、时间参数和电池的历史寿命数据，可以较准确地预测电池的寿命，显示模块可以将电池的运行参数、电池的老化程度和电池的寿命预测值展示给技术人员，以便技术人员更好地了解电池的性能和寿命情况，及时采取相应的措施。

可选地，电池寿命预测模块包括预处理模块，线性回归模块和预测模块；

预处理模块用于对参数监测模块监测到的电池的电压、电池的电流、时间参数和电池的历史寿命数据进行处理，获得电池的预处理数据；

线性回归模块用于对电池的预处理数据建立线性回归关系，根据线性回归关系输出电池的寿命预测矩阵；

预测模块用于对寿命预测矩阵进行归一化操作，输出电池的寿命预测值。

图3为本发明的实施例的电池寿命预测模块的结构图，如图3所示：

超温预测模型包括预处理模块，线性回归模块和预测模块。

首先，由预处理模块对参数监测模块监测到的电池的电压、电池的电流、时间参数和电池的历史寿命数据进行处理，获得预处理数据。其中，电池的历史寿命数据是根据电池在系统中的充放电历史记录获得的，可以根据需要进行一定程度的修改。线性回归模块对预处理数据建立线性回归关系，得到电池的寿命预测矩阵，例如，电池的电压(V)与时间(S)之间存在线性关系，可以表示为：V＝a×S+b，其中，a为斜率，b为截距，通过对电压和时间的数据进行线性回归，可以估计出a和b的值，从而建立电压与时间之间的线性关系。例如，电池的电压(V)和电流(I)与寿命(L)之间存在多变量线性关系，可以表示为：L＝a1×V+a2×I+b，其中，a1、a2为斜率，b为截距，通过对电压、电流和寿命的数据进行线性回归，可以估计出a1、a2和b的值，从而建立电压、电流与寿命之间的线性关系。预测模块对线性回归模块中建立的寿命预测矩阵进行归一化操作，输出电池的寿命预测值，将预测值映射到一个统一的范围，例如电池的寿命预测值为500循环，可以获得一个具体的数值，更好的评估电池的寿命状况和预测其剩余寿命。

本实施例中，电池寿命预测模块包括预处理模块，线性回归模块和预测模块，通过参数监测模块监测到的电池的电压、电池的电流、时间参数和电池的历史寿命数据建立线性回归关系，可以较准确地预测电池的寿命，提供了可靠的实时电池寿命预测结果。

可选地，判断模块包括第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块和老化程度判断模块，

第一计算模块，用于根据电池的初始容量、电池的容量和电池的寿命预测值计算电池的容量衰减率；

第二计算模块，用于根据电池的初始内阻、电池的内阻和电池的寿命预测值计算电池的内阻增加率；

第三计算模块，用于根据电池的容量衰减率、电池的内阻增加率、电池的电压监测数据和电池的电流监测数据计算电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据。

老化程度判断模块，用于根据下一时刻的电压估计数据、下一时刻的电流估计数据、电池的电压基准值和电池的电流基准值判断电池的老化程度。

其中，根据电池的初始容量、电池的容量和电池的寿命预测值计算电池的容量衰减率，计算公式可以为：容量衰减率＝(初始容量-当前容量)/(初始容量×寿命预测值)，例如，电池的初始容量为2000mAh，电池的容量为1800mAh，寿命预测值为500循环，通过计算，可以得到电池的容量衰减率＝(2000mAh-1800mAh)/(2000mAh*500循环)＝0.01。

其中，根据电池的初始内阻、电池的内阻和电池的寿命预测值计算电池的内阻增加率，计算公式可以为：内阻增加率＝(当前内阻-初始内阻)/(初始内阻*寿命预测值)，例如，电池的初始内阻为50mΩ，电池的内阻为60mΩ，寿命预测值为500循环，通过计算，可以得到电池的内阻增加率＝(60mΩ-50mΩ)/(50mΩ*500循环)＝0.002。

其中，根据电池的容量衰减率、电池的内阻增加率、电池的电压监测数据和电池的电流监测数据计算电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据，计算公式可以为：下一时刻的电压估计数据＝电池的电压×(1-容量衰减率×内阻增加率)，下一时刻的电流估计数据＝电池的电流×(1-容量衰减率×内阻增加率)。

本实施例中，基于第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块和老化程度判断模块，使用简单的计算方法和规则来估计电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据，进而判断电池的老化程度，使用电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据可以更准确地反映电池在不同负载下的实际状态，特别是在负载变化频繁或突然变化的情况下，可以提前捕捉到电池的动态变化趋势，从而更准确地评估电池的老化程度，提高了对电池状态评估的可靠性。

可选地，老化程度判断模块包括，

当所述电池下一时刻的电压估计数据小于所述电压基准值的百分之80，大于所述电压基准值的百分之65时，或者当所述电池下一时刻的电流估计数据小于所述电流基准值的百分之80，大于所述电流基准值的百分之65时，判定所述电池的老化程度为一级老化；

当所述电池下一时刻的电压估计数据小于所述电压基准值的百分之65，大于所述电压基准值的百分之50时，或者当所述电池下一时刻的电流估计数据小于所述电流基准值的百分之65，大于所述电流基准值的百分之50时，判定所述电池的老化程度为二级老化；

当所述电池下一时刻的电压估计数据小于所述电压基准值的百分之50时，或者当所述电池下一时刻的电流估计数据小于所述电流基准值的百分之50时，判定所述电池的老化程度为三级老化。

图4为本发明实施例的判断模块的流程图。下面结合图4，详细说明如何进行电池的老化程度判断。

步骤1.对判断模块进行初始化。

步骤2.判断电池下一时刻的电压估计数据是否小于电压基准值的百分之80并大于电压基准值的百分之65，或者电池下一时刻的电流估计数据是否小于电流基准值的百分之80并大于电流基准值的百分之65，如果满足其一，则判定电池的老化程度为一级老化，如果不是，则转步骤3。

步骤3.判断电池下一时刻的电压估计数据是否小于电压基准值的百分之65并大于电压基准值的百分之50，或者当电池下一时刻的电流估计数据是否小于电流基准值的百分之65并大于电流基准值的百分之50，如果满足其一，则判定电池的老化程度为二级老化，如果不是，则转步骤4。

步骤4.判断电池下一时刻的电压估计数据是否小于电压基准值的百分之50或者电池下一时刻的电流估计数据是否小于电压基准值的百分之50，如果是，则判定电池的老化程度为三级老化。

本实施例中，判断模块根据电池下一时刻的电压估计数据或者电池下一时刻的恶电流估计数据是否处于不同的基准值范围中，将电池的老化程度分为一级老化、二级老化和三级老化三个级别，通过电流基准值和电压基准值两种判断方法，只要满足其一，就可以判定老化状态，更准确地反映了电池的实际老化情况，进而分别提供更进一步的控制，优化了电池的寿命周期管理系统。其中，电池老化的判断标准百分比阈值还可以根据具体需求进行调整，以便适应更多的电池老化场景。

可选地，充放电控制模块包括一级老化控制模块、二级老化控制模块和三级老化控制模块；

一级老化控制模块用于当电池的老化程度为一级老化时，对电池进行浅充深放；

二级老化控制模块用于当电池的老化程度为二级老化时，降低电池的充电截止电压；

三级老化控制模块用于当电池的老化程度为三级老化时，将电池的充电速度降低至预设低速充电模式，并通过显示模块进行报警操作。

图5为本发明示例性实施例的电池寿命周期管理系统的结构图，如图5所示。

当电池的老化程度为一级老化时，一级老化控制模块51通过浅充深放测量缓解电池的老化，浅充是指将电池充电至适度水平，通常低于其最大容量，深放则是将电池放电至较低水平，通常接近其最低可接受电压，有助于维持电池的性能并延长其使用寿命。在图5中，充电电源开关58与运算放大器57相连接，然后由运算放大器57与逻辑门56串联，通过逻辑门56进行电池电压或者电池电流的老化判断，将判断后的信号发送给一级老化控制模块51，同时，一级老化控制模块51串联一个二极管55，用于保护电路，以防止电流的逆向流动或电压的过高。对于浅充，一级老化控制模块51根据设置好的电池浅充电阈值，使电池达到该电压水平时停止充电。同样针对深放，一级老化控制模块51设置电池的深放电阈值，使电池达到该电压水平时停止放电。因此，一级老化控制模块51可以根据测量到的电流和电压数据控制电池的充放电过程，当电池电压低于浅充电阈值时，启动浅充电过程，当电池电压达到深放电阈值时，启动深放电过程，从而延长电池的使用寿命。

当电池的老化程度为二级老化时，二级老化控制模块52通过降低电池的充电截止电压减少电池的压力，在图5中，二级老化控制模块52与控制开关59和电池装置54串联，在修改充电截止电压后，及时控制电池充电电压，延缓老化过程，从而提高电池的寿命。

当电池的老化程度为三级老化时，三级老化控制模块53通过将电池的充电速度降低至预设的低速充电模式减缓电池的老化速度并进行报警操作。在图5中，三级老化控制模块53通过控制电阻的方式，并与控制开关59相连接，降低充电电流，从而降低充电速度，确保电池在低速充电模式下保持适当的充电状态，以避免过度充电或其他不良情况。此外，三级老化控制模块53与报警装置50相连接，以便及时进行报警。

本实施例中，充放电控制模块包括一级老化控制模块、二级老化控制模块和三级老化控制模块，根据电池的老化程度进行相应的控制，通过多级控制更加准确地适应电池的老化情况，提供了更精细的控制策略，进而延长了电池的使用寿命。此外，一级老化控制模块用于一级老化时的电池控制，通过进行浅充深放，可以有效减少电池的内部应力和老化程度，降低电池老化的速度，延长电池的寿命。二级老化控制模块用于二级老化时的电池控制，通过降低电池的充电截止电压，可以减少充电对电池的压力，降低电池的老化速度。三级老化控制模块用于三级老化时的电池控制，将电池的充电速度降低至预设的低速充电模式，可以进一步减少电池的老化程度，同时，通过显示模块进行报警操作，可以及时提醒操作人员电池的老化问题，促使其采取相应的措施。提高了设备的可靠性，减少了电池故障和损失的情况。

可选地，一级老化控制模块包括，

计算电池充电过程中的电荷容量和电池放电过程中的电荷容量；

当电池充电过程中的电荷容量大于电池的总电荷容量的百分之80时，将电池的充电电压降低至第一预设电压；

当电池放电过程中的电荷容量小于电池的总电荷容量的百分之20时，将电池的放电电压降低至第二预设电压。

例如，一个电池的总电荷容量为1000库仑(C)，充电过程中的电荷容量达到900库仑时，将充电电压降低至第一预设电压。放电过程中的电荷容量低于100库仑时，将放电电压降低至第二预设电压。其中，电荷容量的计算可以通过电流和时间的乘积来实现，即：电荷容量＝电流×时间。

其中，第一预设电压一般要大于第二预设电压，第一预设电压和第二预设电压的具体数值可以根据实际情况进行调整。例如，第一预设电压可以设置为3.6V，第二预设电压可以设置为3.0V。

本实施例中，通过控制电池的充电和放电电压可以有效保护电池免受过充和过放的损害，延长电池的使用寿命，减少电池内部的化学反应速率，有助于降低电池的发热和损耗。

可选地，二级老化控制模块包括，

降低电池的充电截止电压至电池当前充电截止电压的百分之90。

其中，充电截止电压是在充电过程中，当电池电压达到一定值时停止充电的电压阈值。

本实施例中，通过较低的充电截止电压可以减少电池的充电压力，降低充电过程中的压力和热量产生，有助于减少电池的老化速度，从而延长电池的寿命，减少电池性能的衰减和容量损失。

可选地，三级老化控制模块包括，

根据电池的充电电流与充电时间计算电池的充电速度；

降低电池的充电速度至电池当前充电速度的百分之80；

向显示模块发送老化报警信号。

其中，根据电池的充电电流与充电时间计算电池的充电速度的计算公式可以为：充电速度＝充电电流/充电时间，例如，充电速度＝2安培/2小时＝1安培/小时。降低电池的充电速度至当前充电速度的百分之80，则降低的充电速度＝当前充电速度×80％，降低的充电速度＝1安培/小时×0.8＝0.8安培/小时。

本实施例中，通过计算电池的充电速度，降低充电速度和发送老化报警信号，有效延缓电池的老化速度，及时通知技术人员采取相应措施，延长电池的使用寿命，提高了系统的可靠性和安全性。

可选地，显示模块还包括，

当显示模块收到三级老化控制模块发送的老化报警信号，将显示模块中的警示灯调至常亮模式；

显示模块在24小时内未收到老化报警解除信号，控制显示模块中的蜂鸣器发出老化报警提示声音。

图6为本发明实施例的显示模块的结构图，如图6所示。

显示模块中包括“电压监测”、“电流监测”、“充电速率监测”、“电荷量监测”、“时间监测”、警示灯和蜂鸣器，“电压监测”用于实时监测电池的电压数据，“电流监测”用于实时监测电池的电流数据，“电荷量监测”用于实时监测电池的电荷量，“时间监测”用于显示当前的时间，便于对电池的状态时间进行对应记录，警示灯和蜂鸣器用于在电池出现异常时，进行报警操作，及时提醒技术人员。

本实施例中，当显示模块收到三级老化控制模块发送的老化报警信号时，将显示模块中的警示灯调至常亮模式，可以吸引技术人员的注意，使其意识到老化问题的存在。通过及时的警示，可以避免忽视老化问题而导致更严重的后果。如果在24小时内未收到老化报警解除信号，显示模块会控制其中的蜂鸣器发出老化报警提示声音，有助于防止老化问题被长时间忽视而导致设备故障或危险情况的发生，保障电池设备的安全运行，减少潜在的风险和损失。

基于本实施例提供的电池寿命周期管理系统，基准值获取模块用于获取电池在初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化，根据电池在初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化计算电池的电压基准值和电池电流基准值，监测模块用于监测电池的运行参数变化，对电池进行寿命预测，并进行显示，判断模块用于根据从监测模块获取的电池的运行参数变化和电池的寿命预测值计算电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据，进而判断电池的老化程度，充放电控制模块用于根据电池的老化程度，控制电池的充放电周期，延长电池的寿命。也就是说，通过获取电池预设时间内的基准值，建立电池的初始性能参考点，提供了一个准确的基准，用于后续监测模块和判断模块的比较，监测模块可以实时了解电池的状态，根据监测到的电池运行参数变化和电池的寿命预测值计算电池下一时刻的电压估计数据和电池下一时刻的电流估计数据，进而判断电池的老化程度，再根据电池的老化程度，控制电池的充放电周期，可以有效延长电池的寿命，通过合理的控制充电和放电的速率和深度，可以减少电池的损耗和老化，从而延长电池的可用时间和循环寿命。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种电池寿命周期管理系统，其特征在于，包括：

基准值获取模块，用于获取所述电池在初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化，根据所述电池在初始预设时间内的电压参数变化和电流参数变化计算所述电池的电压基准值和所述电池的电流基准值；

监测模块，用于监测所述电池的运行参数变化，对所述电池进行寿命预测，并进行显示；

判断模块，用于根据从所述监测模块获取的所述电池的运行参数变化和所述电池的寿命预测值计算所述电池下一时刻的电压估计数据和所述电池下一时刻的电流估计数据，再根据所述电池下一时刻的电压估计数据、所述电池下一时刻的电流估计数据、所述电池的电压基准值和所述电池电流基准值进行所述电池的老化程度判断；

充放电控制模块，用于根据所述电池的老化程度，控制所述电池的充放电周期，延长所述电池的寿命。

2.根据权利要求1所述的电池寿命周期管理系统，其特征在于，所述监测模块包括参数监测模块、电池寿命预测模块和显示模块；

所述参数监测模块用于监测所述电池的实时参数变化，所述电池的实时参数包括所述电池的电压、所述电池的电流、所述电池的容量、所述电池的内阻和时间参数；

所述电池寿命预测模块用于根据所述参数监测模块监测到的所述电池的电压、所述电池的电流、时间参数和所述电池的历史寿命数据进行所述电池的寿命预测；

所述显示模块用于显示所述电池的运行参数、所述电池的老化程度和所述电池的寿命预测值。

3.根据权利要求2所述的电池寿命周期管理系统，其特征在于，所述电池寿命预测模块包括预处理模块，线性回归模块和预测模块；

所述预处理模块用于对所述参数监测模块监测到的所述电池的电压、所述电池的电流、时间参数和所述电池的历史寿命数据进行处理，获得所述电池的预处理数据；

所述线性回归模块用于对所述电池的预处理数据建立线性回归关系，根据所述线性回归关系输出所述电池的寿命预测矩阵；

所述预测模块用于对所述寿命预测矩阵进行归一化操作，输出所述电池的寿命预测值。

4.根据权利要求1或3所述的电池寿命周期管理系统，其特征在于，所述判断模块包括第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块和老化程度判断模块，

所述第一计算模块，用于根据所述电池的初始容量、所述电池的容量和所述电池的寿命预测值计算所述电池的容量衰减率；

所述第二计算模块，用于根据所述电池的初始内阻、所述电池的内阻和所述电池的寿命预测值计算所述电池的内阻增加率；

所述第三计算模块，用于根据所述电池的容量衰减率、所述电池的内阻增加率、所述电池的电压监测数据和所述电池的电流监测数据计算所述电池下一时刻的电压估计数据和所述电池下一时刻的电流估计数据；

所述老化程度判断模块，用于根据所述下一时刻的电压估计数据、所述下一时刻的电流估计数据、所述电池的电压基准值和所述电池的电流基准值判断所述电池的老化程度。

5.根据权利要求4所述的电池寿命周期管理系统，其特征在于，所述老化程度判断模块包括，

当所述电池下一时刻的电压估计数据小于所述电压基准值的百分之80，大于所述电压基准值的百分之65时，或者当所述电池下一时刻的电流估计数据小于所述电流基准值的百分之80，大于所述电流基准值的百分之65时，判定所述电池的老化程度为一级老化；

当所述电池下一时刻的电压估计数据小于所述电压基准值的百分之65，大于所述电压基准值的百分之50时，或者当所述电池下一时刻的电流估计数据小于所述电流基准值的百分之65，大于所述电流基准值的百分之50时，判定所述电池的老化程度为二级老化；

当所述电池下一时刻的电压估计数据小于所述电压基准值的百分之50时，或者当所述电池下一时刻的电流估计数据小于所述电流基准值的百分之50时，判定所述电池的老化程度为三级老化。

6.根据权利要求1所述的电池寿命周期管理系统，其特征在于，所述充放电控制模块包括一级老化控制模块、二级老化控制模块和三级老化控制模块；

所述一级老化控制模块用于当所述电池的老化程度为一级老化时，对所述电池进行浅充深放；

所述二级老化控制模块用于当所述电池的老化程度为二级老化时，降低所述电池的充电截止电压；

所述三级老化控制模块用于当所述电池的老化程度为三级老化时，将所述电池的充电速度降低至预设低速充电模式，并通过所述显示模块进行报警操作。

7.根据权利要求6所述的电池寿命周期管理系统，其特征在于，所述一级老化控制模块包括，

计算所述电池充电过程中的电荷容量和所述电池放电过程中的电荷容量；

当所述电池充电过程中的电荷容量大于所述电池的总电荷容量的百分之80时，将所述电池的充电电压降低至第一预设电压；

当所述电池放电过程中的电荷容量小于所述电池的总电荷容量的百分之20时，将所述电池的放电电压降低至第二预设电压。

8.根据权利要求6所述的电池寿命周期管理系统，其特征在于，所述二级老化控制模块包括，

降低所述电池的充电截止电压至所述电池当前充电截止电压的百分之90。

9.根据权利要求6所述的电池寿命周期管理系统，其特征在于，所述三级老化控制模块包括，

根据所述电池的充电电流与充电时间计算所述电池的充电速度；

降低所述电池的充电速度至所述电池当前充电速度的百分之80；

向所述显示模块发送老化报警信号。

10.根据权利要求6所述的电池寿命周期管理系统，其特征在于，所述显示模块还包括，

当所述显示模块收到所述三级老化控制模块发送的所述老化报警信号，将所述显示模块中的警示灯调至常亮模式；

所述显示模块在24小时内未收到老化报警解除信号，控制所述显示模块中的蜂鸣器发出老化报警提示声音。