一种锂电池的远程监测方法及系统与流程

本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种锂电池的远程监测方法及系统。

背景技术：

由于锂电池具有较高的工作电压、能量密度、无污染、环境友好等特点而被广泛关注，并逐步在电动自行车、电动汽车、储能等领域开始应用。同铅酸、镍镉电池相比，锂电池的管理更加复杂，同时锂电池的安全性是人们关注的重点之一，目前人们对于锂电池的安全性进行了大量的研究工作，尝试降低锂电池的危险。

目前锂电池故障诊断、排查、回收再次利用都是需要利用人工现场逐个查询与测试拆解，然而逐个拆解工作量非常大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够对锂电池进行远程监测的远程监测方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种锂电池的远程监测方法，包括：

获取锂电池中每个单体电池输出的电流数据和电压数据；

判断每个单体电池输出的电流数据和电压数据是否超出预设的阈值范围；

若是，对所述锂电池中的每个单体电池进行均衡处理；

判断在预设时间范围内经均衡处理后的每个单体电池输出的电流数据和电压数据是否恢复到预设的阈值范围；

若否，发出告警信息。

本发明采用的另一技术方案为：

一种锂电池的远程监测系统，包括：锂电池箱、卫星装置和云服务器；

所述锂电池箱内设有电池管理系统和分别与电池管理系统连接的一个以上的锂电池；所述电池管理系统集成有北斗通讯装置和均衡装置；所述锂电池箱的外表面上设有与北斗通讯装置连接的天线；所述均衡装置包括一个以上的电阻和设置在所述电阻的支路上的支路开关；一个所述电阻与锂电池中的一个单体电池并联连接；

所述北斗通讯装置通过天线和卫星装置与云服务器建立通讯。

本发明的有益效果在于：针对现有技术中锂电池的二次利用或梯次筛选难度大、工作量大以及没有电池组的电芯工作运作状态数据，使得无法知晓电池组内的相关信息，容易造成设备污染、爆炸、燃烧及人员生命财产安全的问题，本发明提供的锂电池的远程监测方法及系统可以直接获取锂电池包内电芯运行以来的全部数据，了解运行健康状态、电芯稳定性及相关锂电池电芯大数据，通过获取锂电池中每个单体电池输出的电流数据和电压数据，上传至云服务器存储，并且当超出预设的阈值范围时进行均衡处理，若经均衡处理后的每个单体电池输出的电流数据和电压数据还未能恢复到预设的阈值范围，则进行告警，进而提高锂电池使用的安全性。用户可通过手机或电脑终端实时查询锂电池运行数据，有利于即刻判断该锂电池是否可以二次或梯次利用和报废处理。

附图说明

图1为本发明的锂电池的远程监测方法的步骤流程图；

图2为本发明的锂电池的远程监测系统的结构示意图；

图3为本发明的锂电池的远程监测系统的电池管理系统的结构示意图；

标号说明：

1、锂电池箱；10、锂电池；20、电池管理系统；201、北斗通讯装置；202、均衡装置；2、天线；3、卫星装置；4、云服务器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：判断在预设时间范围内经均衡处理后的每个单体电池输出的电流数据和电压数据是否恢复到预设的阈值范围；若否，发出告警信息，进而提高锂电池使用的安全性。

请参照图1，本发明提供的一种锂电池的远程监测方法，包括：

获取锂电池中每个单体电池输出的电流数据和电压数据；

判断每个单体电池输出的电流数据和电压数据是否超出预设的阈值范围；

若是，对所述锂电池中的每个单体电池进行均衡处理；

判断在预设时间范围内经均衡处理后的每个单体电池输出的电流数据和电压数据是否恢复到预设的阈值范围；

若否，发出告警信息。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的锂电池的远程监测方法可以直接获取锂电池包内电芯运行以来的全部数据，了解运行健康状态、电芯稳定性及相关锂电池电芯大数据，通过获取锂电池中每个单体电池输出的电流数据和电压数据，上传至云服务器存储，并且当超出预设的阈值范围时进行均衡处理，若经均衡处理后的每个单体电池输出的电流数据和电压数据还未能恢复到预设的阈值范围，则进行告警，进而提高锂电池使用的安全性。用户可通过手机或电脑终端实时查询锂电池运行数据，有利于即刻判断该锂电池是否可以二次或梯次利用和报废处理。

进一步的，所述均衡处理步骤为：

每个单体电池上并联一个电阻，在所述电阻的支路上设置一个支路开关；

当接收到均衡处理的信息时，根据所述信息闭合对应的支路开关。

由上述描述可知，支路开关闭合时，电阻的支路为单体电池起到分流的作用。上述的信息包括需要进行均衡处理的单体电池所对应的支路开关的编号，所有的支路开关分别与控制器连接，通过控制器控制支路开关的通断，控制器根据所述编号将需要闭合的支路开关闭合。所述支路开关可为继电器，控制器发送一个高电平信号给继电器，继电器就闭合，若为低电平信号就断开。

进一步的，还包括步骤：

接收并保存所述告警信息。

由上述描述可知，上述的告警信息包括异常提示信息和每个电池单体的相关数据，存储在云端，便于后续的数据查询以及分析。

进一步的，还包括步骤：

获取锂电池中每个单体电池的温度数据；

判断每个单体电池的温度数据是否超出预设的温度阈值范围；

若是，对所述锂电池中的每个单体电池进行均衡处理。

参阅图2-3，本发明提供的一种锂电池的远程监测系统，包括：锂电池箱1、卫星装置3和云服务器4；

所述锂电池箱1内设有电池管理系统20和分别与电池管理系统20连接的一个以上的锂电池10；所述电池管理系统20集成有北斗通讯装置201和均衡装置202；所述锂电池箱1的外表面上设有与北斗通讯装置201连接的天线2；所述均衡装置202包括一个以上的电阻和设置在所述电阻的支路上的支路开关；一个所述电阻与锂电池中的一个单体电池并联连接；

所述北斗通讯装置201通过天线2和卫星装置3与云服务器4建立通讯。

本发明提供的锂电池的远程监测系统可以直接获取锂电池包内电芯运行以来的全部数据，了解运行健康状态、电芯稳定性及相关锂电池电芯大数据，通过获取锂电池中每个单体电池输出的电流数据和电压数据，上传至云服务器存储，并且当超出预设的阈值范围时进行均衡处理，若经均衡处理后的每个单体电池输出的电流数据和电压数据还未能恢复到预设的阈值范围，则进行告警，进而提高锂电池使用的安全性。用户可通过手机或电脑终端实时查询锂电池运行数据，有利于即刻判断该锂电池是否可以二次或梯次利用和报废处理。

支路开关闭合时，电阻的支路为单体电池起到分流的作用。上述的信息包括需要进行均衡处理的单体电池所对应的支路开关的编号，所有的支路开关分别与控制器连接，通过控制器控制支路开关的通断，控制器根据所述编号将需要闭合的支路开关闭合。所述支路开关可为继电器，控制器发送一个高电平信号给继电器，继电器就闭合，若为低电平信号就断开。

进一步的，所述锂电池箱1内设有灭火装置和温度传感器；所述灭火装置和温度传感器分别与电池管理系统连接。所述锂电池箱内设有灭火装置，根据实时数据监控系统及BMS管理系统设计温度高温情况，锂电池包内可自动启动灭火(惰性气体或物理灭火)系统进行锂电池箱内降温。

进一步的，还包括基站；所述电池管理系统20还集成有GPRS模块和GSM模块，所述GPRS模块和GSM模块分别通过天线和基站与云服务器建立通讯。所述电池管理系统还集成有GPRS模块和GSM模块，与北斗通讯装置一体化集成在电池管理系统的PCB上，不再通过其余CAN线以及单独数据采集模块，数据直接通过设置在锂电池箱外表面上的天线发送出去；所述电池管理系统采集的所有原始数据(每个单体电池的温度、电压、充放电数据等)都可以直接进行数据传输。

进一步的，所述电池管理系统20还包括控制器；所述控制器与支路开关连接。所有的支路开关分别与控制器连接，通过控制器控制支路开关的通断，控制器根据所述编号将需要闭合的支路开关闭合。所述支路开关可为继电器，控制器发送一个高电平信号给继电器，继电器就闭合，若为低电平信号就断开。本发明的锂电池的远程监测系统能够实时监测锂电池生命周期运行数据，假如在50串的锂电池组内，有一组电池电压、电流长期不正常，压降大等，可以直接跟踪到该锂电池组内该组电芯，后期更换维护数据全面系统，维护更换周期大大缩短。

在锂电池运行3-5年后的大批次、数量众多的电池箱重新筛选梯次利用时，通过本发明的锂电池的远程监测方法及系统能够直接使用该锂电池组的运行数据及当期该锂电池箱内电芯串组包情况，快速重新筛选匹配，重新组合电芯串组包(压降一致、内阻一致)进行应用，延长电池生命周期，节约能源。

综上所述，本发明提供的一种锂电池的远程监测方法及系统可以直接获取锂电池包内电芯运行以来的全部数据，了解运行健康状态、电芯稳定性及相关锂电池电芯大数据，通过获取锂电池中每个单体电池输出的电流数据和电压数据，上传至云服务器存储，并且当超出预设的阈值范围时进行均衡处理，若经均衡处理后的每个单体电池输出的电流数据和电压数据还未能恢复到预设的阈值范围，则进行告警，进而提高锂电池使用的安全性。用户可通过手机或电脑终端实时查询锂电池运行数据，有利于即刻判断该锂电池是否可以二次或梯次利用和报废处理。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。