一种多级储能电池管理系统的安全处理方法与流程

1.本发明涉及电池安全管理技术领域，具体为一种多级储能电池管理系统的安全处理方法。


背景技术：

2.电池管理系统是对电池进行管理的系统，通常具有量测电池电压的功能，防止或避免电池过放电、过充电、过温度等异常状况出现。随着技术发展，已经逐渐增加许多功能。电池在各领域的应用越来越广泛，国内外新能源汽车发展迅速，电池的需求量越来越大，对电池的性能要求也越来越高。特别是电池的安全性，是电池系统的最重要的性能。
3.由于目前电池管理系统缺乏高效的安全处理方法，无法对电池使用前后使用时的电流、电压以及温度等电池健康数据进行及时检测和反馈，对存在安全隐患的电池不能即使处理等，导致电池安全状态管理滞后，进而造成电池起火和爆炸事故频发，严重影响了电动汽车的发展。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种多级储能电池管理系统的安全处理方法，解决了电池管理系统缺乏高效的安全处理方法，无法对电池使用前后使用时的电流、电压以及温度等电池健康数据进行及时检测和反馈，对存在安全隐患的电池不能即使处理等的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种多级储能电池管理系统的安全处理方法，具体包括以下步骤：
6.步骤一、启动自检：储能系统工作，开启自检单元自动打开，对储能电池开启时输出的电流、电压进行检测，并将初始的自检数据传递给信息反馈单元，信息反馈单元利用自检数据结果反馈模块将信息传递给数据显示模块，将自检数据直观的展示出。
7.步骤二、运行检测：当储能电池顺利通过开启自检单元正常运行后，实时数据收集单元每间隔一小时采集一次储能电池的数据，电压数据收集模块、电流数据收集模块、温度数据收集模块采集的电压、电流、温度数据进入到数据整理模块整理后进入到数据分析单元，数据提取模块将提取的数据输入至对比模块中和数据库中的正常运行数据范围进行对比，结果输出模块将对比的信息通过风险码生成模块形成的标记码输送信息反馈单元，信息反馈单元则再将该信息传递给安全管理系统，则储能电池正常工作。
8.步骤三、异常报警：实时数据采集单元采集的数据偏离数据库设置的正常范围，信息反馈单元将信息传递给警示单元，通过声音、灯光提示工作人员进行处理，并且通过警示信息发送模块将信息发送给安全管理系统并同时利用线路切断模块将储能电池的电路切断。
9.本发明还公开了一种多级储能电池管理系统的安全处理系统，包括人机交互系统、安全管理系统、开启自检单元、实时数据收集单元、数据分析单元、信息反馈单元、警示
单元和数据库，所述人机交互系统和安全管理系统之间实现双向连接，所述安全管理系统的输出端分别和开启自检单元、实时数据收集单元的输入端相连接，所述实时数据收集单元的输出端和数据分析单元的输入端相连接，所述开启自检单元和数据分析单元的输出端均和信息反馈单元的输入端相连接，所述信息反馈单元的输出端和警示单元的输入端相连接，所述警示单元的输出端和安全管理系统的输入端相连接，所述数据库的输出端分别和安全管理系统、数据分析单元的输入端相连接。
10.进一步的，所述实时数据收集单元包括电压数据收集模块、电流数据收集模块、温度数据收集模块和数据整理模块，所述电压数据收集模块、电流数据收集模块和温度数据收集模块的输出端和数据整理模块的输入端相连接。
11.进一步的，所述数据分析单元包括数据提取模块、对比模块、结果输出模块和风险码生成模块，所述数据提取模块的输出端和对比模块的输入端相连接。
12.进一步的，所述对比模块的输出端和结果输出模块的输入端相连接，所述结果输出模块的输出端和风险码生成模块的输入端相连接。
13.进一步的，所述信息反馈单元包括实时数据结果反馈模块、自检数据结果反馈模块、未识别结果反馈模块和未识别结果标记模块、数据显示模块，所述实时数据结果反馈模块的输出端和自检数据结果反馈模块、数据显示模块的输入端相连接。
14.进一步的，所述自检数据结果反馈模块的输出端和未识别结果反馈模块、数据显示模块的输入端相连接，所述未识别结果反馈模块的输出端和未识别结果标记模块的输入端相连接，所述未识别结果标记模块的输出端和数据显示模块的输入端相连接。
15.进一步的，所述警示单元包括声音警示模块、灯光警示模块、警示信息发送模块和线路切断模块，所述声音警示模块的输出端和灯光警示模块的输入端相连接。
16.进一步的，所述灯光警示模块的输出端和警示信息发送模块的输入端相连接，所述警示信息发送模块的输出端和线路切断模块的输入端相连接。
17.有益效果
18.本发明提供了一种多级储能电池管理系统的安全处理方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
19.1、一种多级储能电池管理系统的安全处理方法，通过人机交互系统和安全管理系统之间实现双向连接，安全管理系统的输出端分别和开启自检单元、实时数据收集单元的输入端相连接，实时数据收集单元的输出端和数据分析单元的输入端相连接，开启自检单元和数据分析单元的输出端均和信息反馈单元的输入端相连接，信息反馈单元的输出端和警示单元的输入端相连接，警示单元的输出端和安全管理系统的输入端相连接，数据库的输出端分别和安全管理系统、数据分析单元的输入端相连接，实时数据收集单元包括电压数据收集模块、电流数据收集模块、温度数据收集模块和数据整理模块，电压数据收集模块、电流数据收集模块和温度数据收集模块的输出端和数据整理模块的输入端相连接，通过设置实时数据收集单元能够将电池电压数据、电流数据和温度数据进行整理，并经过数据分析单元分析采集的数据和数据库中正常数据进行对比，从而能够判断电池实时数据是否正常，进而能够实时了解电池的健康状态，避免电池异常工作而发生安全事故的情况，而且配合开启自检单元能够在储能系统出现故障的初始时间发现问题，大大提高了安全系数。
20.2、一种多级储能电池管理系统的安全处理方法，通过电流数据收集模块和温度数据收集模块的输出端和数据整理模块的输入端相连接，数据提取模块的输出端和对比模块的输入端相连接。对比模块的输出端和结果输出模块的输入端相连接，结果输出模块的输出端和风险码生成模块的输入端相连接。实时数据结果反馈模块的输出端和自检数据结果反馈模块、数据显示模块的输入端相连接。自检数据结果反馈模块的输出端和未识别结果反馈模块、数据显示模块的输入端相连接，未识别结果反馈模块的输出端和未识别结果标记模块的输入端相连接，未识别结果标记模块的输出端和数据显示模块的输入端相连接，通过设置信息反馈单元，能够将数据监测结果传递给安全管理系统，并且能够直观的通过数据显示模块观测储能系统的实时状态，为工作人员提供及时处理的时间。
21.3、一种多级储能电池管理系统的安全处理方法，通过声音警示模块的输出端和灯光警示模块的输入端相连接，灯光警示模块的输出端和警示信息发送模块的输入端相连接，警示信息发送模块的输出端和线路切断模块的输入端相连接，通过设置警示单元能够在检测到储能系统异常工作时及时发出警示信号，提示工作人员及时处理，并将储能系统和其他设备连接的电路断开，避免储能系统内部的电能对周围工作人员造成伤害。
附图说明
22.图1为本发明系统原理框图；
23.图2为本发明实时数据收集单元原理框图；
24.图3为本发明数据分析单元原理框图；
25.图4为本发明信息反馈单元原理框图；
26.图5为本发明警示单元原理框图。
27.图中：1、人机交互系统；2、安全管理系统；3、开启自检单元；4、实时数据收集单元；41、电压数据收集模块；42、电流数据收集模块；43、温度数据收集模块；44、数据整理模块；5、数据分析单元；51、数据提取模块；52、对比模块；53、结果输出模块；54、风险码生成模块；6、信息反馈单元；61、实时数据结果反馈模块；62、自检数据结果反馈模块；63、未识别结果反馈模块；64、未识别结果标记模块；65、数据显示模块；7、警示单元；71、声音警示模块；72、灯光警示模块；73、警示信息发送模块；74、线路切断模块；8、数据库。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.本发明提供两种技术方案：
30.如图1-3示出了第一种实施方式：包括人机交互系统1、安全管理系统2、开启自检单元3、实时数据收集单元4、数据分析单元5、信息反馈单元6、警示单元7和数据库8，人机交互系统1和安全管理系统2之间实现双向连接，安全管理系统2的输出端分别和开启自检单元3、实时数据收集单元4的输入端相连接，实时数据收集单元4的输出端和数据分析单元5的输入端相连接，开启自检单元3和数据分析单元5的输出端均和信息反馈单元6的输入端
相连接，信息反馈单元6的输出端和警示单元7的输入端相连接，警示单元7的输出端和安全管理系统2的输入端相连接，数据库8的输出端分别和安全管理系统2、数据分析单元5的输入端相连接。
31.实时数据收集单元4包括电压数据收集模块41、电流数据收集模块42、温度数据收集模块43和数据整理模块44，电压数据收集模块41、电流数据收集模块42和温度数据收集模块43的输出端和数据整理模块44的输入端相连接。
32.数据分析单元5包括数据提取模块51、对比模块52、结果输出模块53和风险码生成模块54，数据提取模块51的输出端和对比模块52的输入端相连接。对比模块52的输出端和结果输出模块53的输入端相连接，结果输出模块53的输出端和风险码生成模块54的输入端相连接。
33.通过设置实时数据收集单元4能够将电池电压数据、电流数据和温度数据进行整理，并经过数据分析单元5分析采集的数据和数据库8中正常数据进行对比，从而能够判断电池实时数据是否正常，进而能够实时了解电池的健康状态，避免电池异常工作而发生安全事故的情况，而且配合开启自检单元3能够在储能系统出现故障的初始时间发现问题，大大提高了安全系数。
34.如图4-5示出了第二种实施方式，与第一种实施方式的主要区别在于：信息反馈单元6包括实时数据结果反馈模块61、自检数据结果反馈模块62、未识别结果反馈模块63和未识别结果标记模块64、数据显示模块65，实时数据结果反馈模块61的输出端和自检数据结果反馈模块62、数据显示模块65的输入端相连接。自检数据结果反馈模块62的输出端和未识别结果反馈模块63、数据显示模块65的输入端相连接，未识别结果反馈模块63的输出端和未识别结果标记模块64的输入端相连接，未识别结果标记模块64的输出端和数据显示模块65的输入端相连接。
35.警示单元7包括声音警示模块71、灯光警示模块72、警示信息发送模块73和线路切断模块74，声音警示模块71的输出端和灯光警示模块72的输入端相连接。灯光警示模块72的输出端和警示信息发送模块73的输入端相连接，警示信息发送模块73的输出端和线路切断模块74的输入端相连接。
36.通过设置警示单元7能够在检测到储能系统异常工作时及时发出警示信号，提示工作人员及时处理，并将储能系统和其他设备连接的电路断开，避免储能系统内部的电能对周围工作人员造成伤害的情况。通过设置信息反馈单元6能够将数据监测结果传递给安全管理系统2，并且能够直观的通过数据显示模块65观测储能系统的实时状态，为工作人员争取更多及时处理的时间。
37.本发明还公开了一种多级储能电池管理系统的安全处理方法，具体方法包括以下步骤：
38.步骤一、启动自检：储能系统工作，开启自检单元3自动打开，对储能电池开启时输出的电流、电压进行检测，并将初始的自检数据传递给信息反馈单元6，信息反馈单元6利用自检数据结果反馈模块62将信息传递给数据显示模块65，将自检数据直观的展示出。
39.步骤二、运行检测：当储能电池顺利通过开启自检单元3正常运行后，实时数据收集单元4每间隔一小时采集一次储能电池的数据，电压数据收集模块41、电流数据收集模块42、温度数据收集模块43采集的电压、电流、温度数据进入到数据整理模块44整理后进入到
数据分析单元5，数据提取模块51将提取的数据输入至对比模块52中和数据库8中的正常运行数据范围进行对比，结果输出模块53将对比的信息通过风险码生成模块54形成的标记码输送信息反馈单元6，信息反馈单元6则再将该信息传递给安全管理系统，则储能电池正常工作。
40.步骤三、异常报警：实时数据采集单元4采集的数据偏离数据库8设置的正常范围时，信息反馈单元6将信息传递给警示单元7，通过声音、灯光提示工作人员进行处理，并且通过警示信息发送模块73将信息发送给安全管理系统2并同时利用线路切断模块74将储能电池的电路切断。
41.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。