自隔离异常电池的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及二次电池技术领域，尤其涉及一种自隔离异常电池的系统和方法。
【背景技术】
[0002]锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。锂离子电池商业化以来，由于其具有高能量密度、高电压、低自放电率和重量轻等优点，商品化发展的速度很快，比如在包括手机、笔记本电脑、数码相机、移动DVD、摄像机、MP3等电子产品领域，及电动自行车、电动汽车等交通工具领域都有广泛的应用。同时，应用锂离子电池不仅可以节约空间，降低成本，同时又可以解决电池串联组合时各电池容量必须相互匹配的问题，从而可以增加能量密度，提高使用可靠性，而且锂离子电池无记忆效应，无环境污染。作为一种新型的二次电池，随着其性能的不断改进，例如其循环性能、低温性能、储存寿命及安全性等，在军事装备领域也必会有广泛的应用。
[0003]现在对能量的需求越来越大，单一的电池不足以提供足够的能量，那么可以通过串并联多个电池的方式组合成一个电池包的方式解决上述问题，但是由于电池个体的差异或品质等原因，电池包中会出现单个或少量电池的寿命、性能、安全等方面出现无法继续使用的问题，这种情况往往导致整个电池包无法继续工作，只能维修更换或报废回收。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种自隔离异常电池的系统和方法，以解决传统电池包由于某一个或某几个电池的寿命、性能、安全等方面出现无法继续使用的问题而导致整个电池包无法继续工作，只能维修更换或报废回收的问题。
[0005]本发明提供一种自隔离异常电池的系统，包括:开关控制模块、电池检测模块、数据分析模块以及至少两个开关电池模块；
[0006]每个所述开关电池模块至少包括一个隔离开关、一个主回路开关和一个电池，所述主回路开关与所述电池串联，所述主回路开关及所述电池组成的串联线路与所述隔离开关并联组成一个开关电池模块，各所述开关电池模块相互串联；
[0007]所述电池检测模块用于检测电池的状态参数并且将检测到的电池的状态参数提供给所述数据分析模块；
[0008]所述数据分析模块用于根据电池的状态参数来判断电池的工作状态是否正常，并且向所述开关控制模块提供信号；
[0009]所述开关控制模块用于根据所述开关控制模块提供的信号生成开/关信号，并且把开/关信号施加到所述开关电池模块中的主回路开关和隔离开关，从而控制所述开关电池模块中的主回路开关和隔离开关交替的闭合或断开。
[0010]进一步地，上述自隔离异常电池的系统中，所述数据分析模块，具体用于:
[0011]将各所述电池状态参数与电池正常状态的参数阈值进行对比；
[0012]判断所述电池状态参数是否高于电池正常状态参数阈值的上限，或者，所述电池状态参数是否低于电池正常状态参数阈值的下限；
[0013I若所述电池状态参数高于电池正常状态参数阈值的上限，或者，所述电池状态参数低于电池正常状态参数阈值的下限，则确定所述电池的工作状态为异常，并产生异常开关切换指令，提供给所述开关控制模块；
[00? 4]若所述电池状态参数处于电池正常状态参数阈值的上限和参数阈值的下限范围内，则确定所述电池的工作状态为正常，并产生正常开关切换指令，提供给所述开关控制模块。
[0015]进一步地，上述自隔离异常电池的系统中，所述异常开关切换指令用于指示断开主回路开关，且闭合隔离开关；
[0016]所述正常开关切换指令用于指示闭合主回路开关，且断开隔离开关。
[0017]进一步地，上述自隔离异常电池的系统中，所述电池检测模块检测到的电池状态参数包括以下参数中的至少一种:
[0018]所述电池的电压值、所述电池的温度值、所述电池壳体内部压强值。
[0019]进一步地，上述自隔离异常电池的系统中，所述电池正常状态参数阈值的上限包括以下参数中的至少一种:
[0020]所述电池的电压上限阀值、所述电池的温度上限阀值、所述电池壳体内部压强的上限阀值。
[0021]进一步地，上述自隔离异常电池的系统中，所述电池正常状态参数阈值的下限包括以下参数中的至少一种:
[0022]所述电池的电压下限阀值、所述电池的温度下限阀值。
[0023]进一步地，上述自隔离异常电池的系统中:
[0024]所述数据分析模块，还用于:在接收到所述电池检测模块采集的电池状态参数之前，产生检测准备指令，提供给所述开关控制模块；
[0025]所述开关控制模块，还用于:在接收到所述数据分析模块发送的检测准备指令时，控制所有所述开关电池模块中的所述主回路开关闭合，并控制所有所述开关电池模块中的所述隔离开关断开，以将所有所述开关电池模块中的电池串联。
[0026]进一步地，上述自隔离异常电池的系统中，所述主回路开关和隔离开关为物理开关或化学开关。
[0027]本发明还提供一种自隔离异常电池的方法，采用上述自隔离异常电池的系统执行，所述方法包括:
[0028]所述电池检测模块采集电池的状态参数并将所述电池状态的参数发送给数据分析模块；
[0029]所述数据分析模块根据电池的状态参数来判断电池的工作状态是否正常，并且向所述开关控制模块提供信号；
[0030]所述开关控制模块根据所述数据分析模块提供的信号生成开/关信号，并且把开/关信号施加到所述开关电池模块中的主回路开关和隔离开关，从而控制所述开关电池模块中的主回路开关和隔离开关交替的闭合或断开。
[0031]进一步地，上述自隔离异常电池的方法中，所述数据分析模块根据电池的状态参数来判断电池的工作状态是否正常，并且向所述开关控制模块提供信号，包括:
[0032]所述数据分析模块将各所述电池状态参数与电池正常状态的参数阈值进行对比；
[0033]所述数据分析模块判断所述电池状态参数是否高于电池正常状态参数阈值的上限，或者，所述电池状态参数是否低于电池正常状态参数阈值的下限；
[0034I若所述电池状态参数高于电池正常状态参数阈值的上限，或者，所述电池状态参数低于电池正常状态参数阈值的下限，则所述数据分析模块确定所述电池的工作状态为异常，并产生异常开关切换指令，提供给所述开关控制模块；
[°035]若所述电池状态参数处于电池正常状态参数阈值的上限和参数阈值的下限范围内，则所述数据分析模块确定所述电池的工作状态为正常，并产生正常开关切换指令，提供给所述开关控制模块。
[0036]进一步地，上述自隔离异常电池的方法中，在所述数据分析模块接收到所述电池检测模块采集的电池状态参数之前，还包括:
[0037]所述数据分析模块产生检测准备指令，提供给所述开关控制模块；
[0038]所述开关控制模块接收所述数据分析模块发送的检测准备指令，控制所有所述开关电池模块中的所述主回路开关闭合，并控制所有所述开关电池模块中的所述隔离开关断开，以将所有所述开关电池模块中的电池串联。
[0039]本发明的自隔离异常电池的系统和方法，通过电池检测模块采集开关电池模块中的电池状态参数并将电池状态参数发送给数据分析模块;数据分析模块根据电池状态参数来判断电池的工作状态是否正常，并且向开关控制模块提供信号;开关控制模块根据开关控制模块提供的信号生成开/关信号，并且把开/关信号施加到开关电池模块中的主回路开关和隔离开关，从而控制开关电池模块中的主回路开关和隔离开关交替的闭合或断开。若自隔离异常电池的系统中的某个电池出现故障，可以将此电池隔离，但不影响整个系统的正常使用，在电能提供足够的情况下，不会因为某个或某几个电池的损坏导致整个电池系统的瘫痪。解决了传统电池包由于某一个或某几个电池的寿命、性能、安全等方面出现无法继续使用的问题而导致整个电池包无法继续工作，只能维修更换或报废回收的问题。
【附图说明】