一种海洋船舶用锂电池供电控制方法、装置及可读存储介质与流程

1.本发明涉及海洋船舶技术领域，具体而言，涉及一种海洋船舶用锂电池供电控制方法、装置及可读存储介质。


背景技术：

2.随着现代海洋船舶对船用电气化、自动化程度越来越高，对船舶电站及电力系统的依赖越来越强，因此对船舶以及电力系统的要求也就原来越高。越来越多的锂离子电池被应用于船舶储能上用以替代原来的铅酸电池。
3.但是，在实际使用锂离子电池的过程中，存在这样一个问题：锂离子电池相较于铅酸电池，锂离子电池的输出功率不会随着电量的减少而降低。因此，使用铅酸电池的照明系统，当出现电量不足时，由于输出功率的降低，照明程度会逐渐减弱，从而起到提醒船员的作用；而锂离子电池则不会出现类似提示功能，船员在作业时假如遇到锂离子电池电量不足会出现照明系统立即停电情况。


技术实现要素：

4.本发明解决了海洋船舶用锂离子电池在使用过程中无法提示电量不足的情况的技术问题，实现当锂离子电池电压降低到一定程度后，进行短暂的断电，来提醒船员电池组电量不足的技术效果。
5.为解决上述问题，本发明提供一种海洋船舶用锂电池供电控制方法、装置及可读存储介质，锂电池供电系统包括：锂电池供电装置、耗电装置和电池保护装置，控制方法包括：在锂电池供电装置向耗电装置供电的情况下，电池保护装置获取锂电池供电装置的实时电压；电池保护装置根据实时电压，判定锂电池供电装置是否电量不足；在判定锂电池供电装置的电量不足的情况下，电池保护装置控制锂电池供电装置进行报警提醒。
6.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：电池保护装置能够通过监测实时电压来获知锂电池供电装置电量是否不足，如果电量不足，电池保护装置还能够对锂电池供电装置进行控制，令锂电池供电装置发出信号，实现当锂电池供电装置信号不足时能够进行报警提示。
7.在本发明的一个实例中，锂电池供电装置包括多串电芯；电池保护装置获取锂电池供电装置的实时电压，具体包括：电池保护装置获取多串电芯中各串电芯的实时电压；电池保护装置根据实时电压，判定锂电池供电装置是否电量不足，具体包括：电池保护装置分别根据多串电芯中各串电芯的实时电压与电压阈值的关系，判定锂电池供电装置是否电量不足。
8.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：该方法能够更加精确的获得锂电池供电装置的实时电压，能够更加灵敏的检测锂电池供电装置的电量是否充足。
9.在本发明的一个实例中，电池保护装置分别根据多串电芯中各串电芯的实时电压与电压阈值的关系，判定锂电池供电装置是否电量不足，具体包括：在多串电芯中任至少一
串电芯的实时电压小于电压阈值的情况下，判定锂电池供电装置的电量不足；在多串电芯中各串电芯的实时电压分别大于或等于电压阈值的情况下，判定锂电池供电装置的电量充足。
10.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：根据锂离子电池内电芯的实时电压的反馈，该判定方法能够准确高效的判定出锂电池供电装置的电量是否充足。电量是否充足能够直接影响电压的大小，通过电压和阈值电压的大小进行对比，能够直接判断出电量是否充足，判断方法直接有效。
11.在本发明的一个实例中，电压阈值为2.5伏特至3.5伏特。
12.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：在该实施例中，将电压阈值设为常用的灯泡正常工作的电压范围，符合灯泡正常工作的电压范围需要。
13.在本发明的一个实例中，电池保护装置控制锂电池供电装置进行报警提醒，具体包括：电池保护装置控制锂电池供电装置在第一时间范围内断电；电池保护装置控制锂电池供电装置在第一时间范围结束后通电。
14.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过断电某一时间段的方式来提醒工作人员，提醒方式明显，容易被人察觉，能够起到较好的报警效果。
15.在本发明的一个实例中，第一时间范围为10秒至20秒。
16.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：第一时间范围为10秒至20秒的范围，既不会时间过短起不到报警的效果，也不会由于时间过长影响船员的正常工作。
17.在本发明的一个实例中，电池保护装置控制锂电池供电装置在第一时间范围内断电，具体包括：电池保护装置通过控制锂电池供电装置的场效应晶体管闭合，以控制锂电池供电装置在第一时间范围内断电；电池保护装置控制锂电池供电装置在第一时间范围结束后通电，具体包括：电池保护装置通过控制锂电池供电装置的场效应晶体管开启，以控制锂电池供电装置在第一时间范围结束后通电。
18.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过控制锂电池供电装置内场效应晶体管的开闭，能够实现锂电池供电装置的断电和导通。
19.在本发明的一个实例中，一种海洋船舶用锂电池供电系统，包括：耗电装置；锂电池供电装置，锂电池供电装置用于向耗电装置供电；电池保护装置，电池保护装置实现上述控制方法的步骤，控制锂电池供电装置进行报警提醒。
20.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：上述一种海洋船舶用锂电池供电系统的控制方法通过锂电池供电装置、耗电装置、电池保护装置来实现。
21.在本发明的一个实例中，一种海洋船舶用锂电池供电系统的控制装置，控制装置包括处理器，存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现上述控制方法的步骤。
22.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：控制装置能够实现装置和方法的实现。
23.在本发明的一个实例中，一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现上述控制方法的步骤。
24.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：可读存储介质上存储程序或指令被执行时会实现上述控制方法的步骤。
25.采用本发明的技术方案后，能够达到如下技术效果：
26.(1)解决了船用锂离子储能电池组无法有效的提醒船员即将电量不足的问题；
27.(2)针对报警提示电压以及断电时间均可根据船员的实际需求进行程序上的调整；
28.(3)针对此前以装机的船用锂离子电池组，在相同电池保护系统下，仅使用上位机对其程序进行更新即可，无需繁杂的拆机、装机步骤；
29.(4)此类改进不需要增加任何生产、零件成本。
附图说明
30.图1为本发明提供的一种海洋船舶用锂电池供电系统的控制方法的步骤流程图。
31.图2为图1中控制方法的流程图之一。
32.图3为图1中控制方法的流程图之二。
33.图4为控制方法中的判断步骤的流程图。
34.图5为图1中控制方法包含的报警步骤流程图。
35.图6为图5中控制方法中报警提醒步骤的流程图之一。
36.图7为图5中报警提醒步骤的流程图之二。
37.图8为锂电池供电系统的装置模块示意图。
38.图9为控制系统的模块示意图。
39.附图标记说明：
40.100
‑
锂电池供电系统；110
‑
锂电池供电装置；120
‑
耗电装置；130
‑
电池保护装置；200
‑
控制装置；210
‑
存储器；处理器
‑
220。
具体实施方式
41.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
42.实施例一：
43.参见图1，为一种海洋船舶用锂电池供电控制方法、装置及可读存储介质，锂电池供电系统100包括：锂电池供电装置110、耗电装置120和电池保护装置130，海洋船舶用锂电池供电系统100的控制方法包括：
44.步骤s100，在锂电池供电装置110向耗电装置120供电的情况下，电池保护装置130获取锂电池供电装置110的实时电压；
45.步骤s200，电池保护装置130根据实时电压，判定锂电池供电装置110是否电量不足；
46.步骤s300，在判定锂电池供电装置110的电量不足的情况下，电池保护装置130控制锂电池供电装置110进行报警提醒。
47.在一个具体的实施例中，由于船舶在海上行驶，船内都配有相对应的供电系统，为整个船舶进行电力输送。锂电池供电系统100用于在船舶上给照明系统供电，整个锂电池供电系统100内含有具体的锂电池供电装置110、耗电装置110和电池保护装置。锂电池供电装置110向耗电装置120进行供电，耗电装置120通过消耗电能运行，帮助船员在海上进行日常
的作业；电池保护装置130用于对锂电池供电装置110进行保护，具体的，电池保护装置130可以在锂电池供电装置110发生异常状况时进行报警、在发生火灾时自动切断电源、能够获取锂电池供电装置110的电压等。
48.进一步的，锂电池供电装置110向耗电装置120进行供电，在锂电池供电装置110进行供电的过程中，电池保护装置130可以获取锂电池供电装置110的实时电压。电池保护装置130通过获取锂电池供电装置110的实时电压来判断锂电池供电装置110的状态。在锂电池供电装置110进行工作时，正常情况下，电池保护装置130获取的实时电压应该在安全范围内进行波动。当电池保护装置130在获取实时电压后，发现锂电池供电装置110的电压未在正常范围内，则电池保护装置130将判定锂电池供电装置110电量不足，进而控制锂电池供电装置110进行报警。船员在收到报警信号后，能够通过报警信号获知锂电池供电装置110电量不足的信息，然后提前做好应对措施。
49.在该实施例中，电池保护装置130能够通过监测实时电压来获知锂电池供电装置110电量是否不足，如果电量不足，电池保护装置130还能够对锂电池供电装置110进行控制，令锂电池供电装置110发出信号，实现当锂电池供电装置110信号不足时能够进行报警提示。
50.实施例二：
51.在一个具体的实施例中，参见图2
‑
3，锂电池供电装置110包括多串电芯；电池保护装置130获取锂电池供电装置110的实时电压，具体包括：
52.步骤s110，电池保护装置130获取多串电芯中各串电芯的实时电压；
53.电池保护装置130根据实时电压，判定锂电池供电装置110是否电量不足，具体包括：
54.步骤s210，电池保护装置130分别根据多串电芯中各串电芯的实时电压与电压阈值的关系，判定锂电池供电装置110是否电量不足。
55.进一步的，锂电池供电装置110含有多串电芯，电池保护装置130获取实时电压时，会监测锂电池供电装置110内多个电芯里每个电芯的电压。这样监测能够更加精确的获得锂电池供电装置110的实时电压，能够更加灵敏的检测锂电池供电装置110的电量是否充足。在电池保护装置130对电量是否充足进行判定时，要分别根据多串电芯中各串电芯的实时电压与电压阈值的关系来进行判定。具体的，当有至少一根电芯的电压超出了电压阈值规定的范围，说明锂电池供电装置110出现了电量不足的情况。这样通过多根电芯进行判定，能够更加精确灵敏的得知锂电池充电装置110的电量是否充足。
56.实施例三：
57.在一个具体的实施例中，参见图3，电池保护装置130分别根据多串电芯中各串电芯的实时电压与电压阈值的关系，判定锂电池供电装置110是否电量不足，具体包括：
58.步骤s212，在多串电芯中任意至少一串电芯的实时电压小于电压阈值的情况下，判定锂电池供电装置110的电量不足；
59.步骤s211，在多串电芯中各串电芯的实时电压分别大于或等于电压阈值的情况下，判定锂电池供电装置110的电量充足。
60.进一步的，电压阈值为锂电池供电装置110正常供电时的电压范围，当锂电池供电装置110电量不足时，其供电电压会相较于正常电量情况下的供电电压低。在进行工作时，
锂电池供电装置110内的多串电芯的电压也会降低。规定，当多串电芯中至少一串电芯的电压低于电压阈值，则判定为锂电池供电装置110的电量不足。相反的，当多串电芯的电压大于或者等于电压阈值，说明锂电池供电装置110的电量充足。
61.在该实施例中，根据锂离子电池内电芯的实时电压的反馈，该判定方法能够准确高效的判定出锂电池供电装置110的电量是否充足。电量是否充足能够直接影响电压的大小，通过电压和阈值电压的大小进行对比，能够直接判断出电量是否充足，判断方法直接有效。
62.实施例四：
63.在一个具体的实施例中，电压阈值为2.5伏特至3.5伏特。
64.进一步的，锂电池供电装置110在船舶航海中，大多对照明系统进行供电，照明装置可以为灯泡、发光二极管等发光装置，优选的，一般为灯泡。在船舶作业中，一般灯泡所用的电压均为2.5伏特至3.5伏特的范围内，所以，将电压的阈值设为2.5伏特至3.5伏特，即锂电池供电装置110的正常供电的电压分为为2.5伏特至3.5伏特。例如，电压阈值可以具体设定为2.5伏特、3.0伏特等。当多串电芯中至少一串电芯的电压低于2.5伏特，说明锂电池供电装置110的电量无法满足灯泡正常工作所需的电量，判定为锂电池供电装置110的电量不足。在该实施例中，将电压阈值设为常用的灯泡正常工作的电压范围，符合灯泡正常工作的电压范围需要。
65.实施例五：
66.在一个具体的实施例中，参见图5，电池保护装置130控制锂电池供电装置110进行报警提醒，具体包括：
67.步骤s310，电池保护装置130控制锂电池供电装置110在第一时间范围内断电；
68.步骤s320，电池保护装置130控制锂电池供电装置110在第一时间范围结束后通电。
69.进一步的，在判定为锂电池供电装置110电量不足的情况下，电池保护装置130通过短时间的断电来进行报警提醒。具体的，断电提醒时间为第一时间范围，该时间范围不宜过长，能够满足提醒船舶工作人员的作用就可以。电池保护装置130控制锂电池供电装置110在第一时间范围内断电，锂电池供电装置110断电后，照明装置也会断电，从而不发光，起到报警作用，提是工作人员锂电池供电装置110的电量已经不足。在第一时间范围结束后，电池保护装置130控制锂电池供电装置110继续进行供电，这样工作人员能够知道断电过程是在提醒电量不足，而不是船舶上的装置损坏引起的断电。在该实施例中，通过断电某一时间段的方式来提醒工作人员，提醒方式明显，容易被人察觉，能够起到较好的报警效果。
70.实施例六：
71.在一个具体的实施例中，第一时间范围为10秒至20秒。
72.进一步的，第一时间范围不宜过长，过长会严重影响到船员在工作中对照明系统的使用，过长时间的断电甚至可能会引起事故。第一时间范围也不应当果断，如果断电时间只有1秒，起不到报警的作用，在实际情况中很容易在工作中被船员所忽略。因此，第一时间的范围在不干扰正常工作的前提下，能够满足提醒船舶工作人员的作用就可以，一般第一时间范围设为10秒至20秒。优选的，可以设置第一时间范围为15秒。在其他具体场景中，也
可以设置第一时间范围为12秒、16秒等。
73.实施例七：
74.在一个具体的实施例中，参见图6
‑
图7，电池保护装置130控制锂电池供电装置110在第一时间范围内断电，具体包括：
75.步骤s311，电池保护装置130通过控制锂电池供电装置110的场效应晶体管闭合，以控制锂电池供电装置110在第一时间范围内断电；
76.电池保护装置130控制锂电池供电装置110在第一时间范围结束后通电，具体包括：
77.步骤s321，电池保护装置130通过控制锂电池供电装置110的场效应晶体管开启，以控制锂电池供电装置110在第一时间范围结束后通电。
78.进一步的，场效应晶体管有耗能小，易于集成的优点，制造工艺简单，便于操作。场效应晶体管闭合，能够阻断电路的导通；场效应晶体管开启，能够导通电路。通过控制锂电池供电装置110内场效应晶体管的开闭，能够实现锂电池供电装置110的断电和导通。
79.实施例八：
80.在一个具体的实施例中，参见图8，一种海洋船舶用锂电池供电系统100，其中锂电池供电系统100包括：耗电装置120；锂电池供电装置110，锂电池供电装置110用于向耗电装置120供电；电池保护装置130，电池保护装置130实现上述控制方法的步骤，控制锂电池供电装置110进行报警提醒。
81.进一步的，上述一种海洋船舶用锂电池供电控制方法通过锂电池供电装置110、耗电装置120、电池保护装置130来实现。
82.实施例九：
83.在一个具体的实施例中，参见图9，一种海洋船舶用锂电池供电系统的控制装置200，控制装置200包括处理器220，存储器210及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的程序或指令，程序或指令被处理器220执行时实现上述控制方法的步骤。
84.实施例十：
85.在一个具体的实施例中，一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器220执行时实现上述控制方法的步骤。
86.虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。