蓄电池智能监测管理系统的制作方法

1.本发明属于蓄电池技术领域，尤其涉及蓄电池智能监测管理系统。


背景技术：

2.随着物联网、移动互联、大数据等信息技术越来越影响工业发展，智能化的程度必将成为下一个工业产品的关键；而随着机房负荷量的增加，智能管理也势在必行。
3.目前，电力系统变电站操作电源、通信电源、机房ups，以及储能电站、光伏电站、通讯基站、电动汽车，都大量使用蓄电池作为后备电源系统。这些蓄电池从采购、库房存放、投入使用、运行维护，到报废收回，都会消耗大量的人力、物力和财力。在电池全生命周期的各个阶段，电池的soh、soc、剩余寿命影响因素众多，还没有一个清晰的数学模型，现有测试技术检测电池的soh、soc、剩余寿命还很困难，这些关键数据对设备使用者和管理者来讲还是“黑箱”，使用者对电池的当前状态数据如温度、电压、内阻、soc、soh、剩余寿命等信息，以及电池的历史数据如生产日期、充放电次数等信息，难以获得甚至无法获得，从而产生安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中检测蓄电池的soh、soc、剩余寿命困难的问题，提出如下技术方案：
5.蓄电池智能监测管理系统，包括：
6.数据采集模块，用于采集蓄电池当前电压、内阻、soc、soh、累计放电次数、累计放电量信息；
7.记录模块，用于记录蓄电池型号、生产厂家、生产日期等id信息，同时接受所述数据采集模块采集的蓄电池当前电压、内阻、soc、soh、累计放电次数、累计放电量信息，并进行记录；
8.控制模块，用于读取所述记录模块记录的数据信息，分析蓄电池当前状态信息，并与预设阈值进行对比，并根据蓄电池当前状态信息发出维护指令；
9.维护模块，用于根据所述控制模块发出的维护指令，对蓄电池进行充电、放电以及活化处理；
10.所述数据采集模块和记录模块连接，所述记录模块和控制模块连接，所述控制模块和维护模块连接。
11.该监测管理系统记录了电池型号、生产厂家、生产日期等id信息，还检测电池当前电压、内阻、soc、soh等的当前状态信息以及累计放电次数、累计放电量等历史信息。这样，在蓄电池采购、保管、投入运行直到报废的各个环节，都可以极为方便地读取到这些信息。然后，再利用大数据、云计算技术，实现对蓄电池全寿命周期的监控管理，可显著地降低电池的管理成本，并可使电池的管理运用水平上一个新的台阶。
12.通过对蓄电池自动维护，可以补偿电池自放电的不均衡性，从而避免了部分电池
由于长期处于过充状态而产生失水，也可以避免部分电池由于长期处于欠充状态而产生硫酸盐化的现象。这样，可以显著地提高运行的安全性和可靠性，延长蓄电池的使用寿命。
13.该系统不但可应用于电力变电站操作电源、控制电源蓄电池以及机房ups蓄电池的全生命周期管理，而且还可应用于储能电站、光伏电站、通讯基站、电动汽车等各类蓄电池的全生命周期管理。
14.作为上述技术方案的改进，所述的蓄电池智能监测管理系统，所述采集模块通过多频点交流放电蓄电池测试技术，根据thevenin电池模型来在线辨识蓄电池的欧姆电阻、极化电阻、极化电容等状态参数，应用基于量子遗传优化的神经网络算法及卡尔曼滤波为基础的专家系统，来分析电池的soh、soc，从而确定电池当前的工作状态。
15.作为上述技术方案的改进，所述的蓄电池智能监测管理系统，在soc小于预设阈值时，所述控制模块对维护模块发出对蓄电池进行充电的指令；在极化电阻高于预设阈值时，所述控制模块对维护模块发出对蓄电池进行放电的指令；在soh小于预设阈值时，所述控制模块对维护模块发出对蓄电池进行活化的指令。
16.通过对蓄电池自动维护，可以补偿电池自放电的不均衡性，从而避免了部分电池由于长期处于过充状态而产生失水，也可以避免部分电池由于长期处于欠充状态而产生硫酸盐化的现象。
17.作为上述技术方案的改进，所述的蓄电池智能监测管理系统，还包括用户终端，所述用户终端为手机端或者pc端，所述用户终端和控制模块连接，所述用户终端包括报警模块。
18.当电池出现异常时，可通过手机app端、pc端报警看护者，为客户提供及时、方便、快捷的运维服务，实现机房电池管理的数据化、可视化、物联网化。
19.作为上述技术方案的改进，所述的蓄电池智能监测管理系统，还包括云平台，所述云平台和记录模块连接。
20.将电池信息实时传输至云平台，通过大数据分析，定期生成诊断管理报告。
21.作为上述技术方案的改进，所述的蓄电池智能监测管理系统，蓄电池智能监测管理系统整体内置与蓄电池内部。
22.蓄电池智能监测管理系统内置，极简安装，大幅减少机房现场监控模块施工难度，提升机房布局速度和效率，避免重复施工，为客户降低施工及管理成本。无需外加电池监控模块，无需拧极柱螺丝，无需用手持配码器逐个电池配地址；电池监控安装事故率降低90％。
23.作为上述技术方案的改进，所述的蓄电池智能监测管理系统，不同蓄电池内部的智能监测管理系统之间通过ofdm-prime协议互通。
24.对每节电池的状况做时间维度的纵向对比分析，与同组或同类电池做横向对比分析，及时发现落后电池并替换，杜绝意外风险。
25.本发明的有益效果为：
26.(1)在蓄电池采购、保管、投入运行直到报废的各个环节，都可以极为方便地读取到这些信息。然后，再利用大数据、云计算技术，实现对蓄电池全寿命周期的监控管理，可显著地降低电池的管理成本，并可使电池的管理运用水平上一个新的台阶。
27.(2)通过对蓄电池自动维护，可以补偿电池自放电的不均衡性，从而避免了部分电
池由于长期处于过充状态而产生失水，也可以避免部分电池由于长期处于欠充状态而产生硫酸盐化的现象。这样，可以显著地提高运行的安全性和可靠性，延长蓄电池的使用寿命。
28.(3)对每节电池的状况做时间维度的纵向对比分析，与同组或同类电池做横向对比分析，及时发现落后电池并替换，杜绝意外风险。
附图说明
29.图1示出的是作为本发明一个具体实施例蓄电池智能监测管理系统结构框图。
具体实施方式
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
31.实施例1
32.蓄电池智能监测管理系统，包括：
33.数据采集模块，用于采集蓄电池当前电压、内阻、soc、soh、累计放电次数、累计放电量信息；
34.记录模块，用于记录蓄电池型号、生产厂家、生产日期等id信息，同时接受所述数据采集模块采集的蓄电池当前电压、内阻、soc、soh、累计放电次数、累计放电量信息，并进行记录；
35.控制模块，用于读取所述记录模块记录的数据信息，分析蓄电池当前状态信息，并与预设阈值进行对比，并根据蓄电池当前状态信息发出维护指令；
36.维护模块，用于根据所述控制模块发出的维护指令，对蓄电池进行充电、放电以及活化处理；
37.所述数据采集模块和记录模块连接，所述记录模块和控制模块连接，所述控制模块和维护模块连接。
38.该监测管理系统记录了电池型号、生产厂家、生产日期等id信息，还检测电池当前电压、内阻、soc、soh等的当前状态信息以及累计放电次数、累计放电量等历史信息。这样，在蓄电池采购、保管、投入运行直到报废的各个环节，都可以极为方便地读取到这些信息。然后，再利用大数据、云计算技术，实现对蓄电池全寿命周期的监控管理，可显著地降低电池的管理成本，并可使电池的管理运用水平上一个新的台阶。
39.通过对蓄电池自动维护，可以补偿电池自放电的不均衡性，从而避免了部分电池由于长期处于过充状态而产生失水，也可以避免部分电池由于长期处于欠充状态而产生硫酸盐化的现象。这样，可以显著地提高运行的安全性和可靠性，延长蓄电池的使用寿命。
40.该系统不但可应用于电力变电站操作电源、控制电源蓄电池以及机房ups蓄电池的全生命周期管理，而且还可应用于储能电站、光伏电站、通讯基站、电动汽车等各类蓄电池的全生命周期管理。
41.作为上述技术方案的改进，所述的蓄电池智能监测管理系统，所述采集模块通过多频点交流放电蓄电池测试技术，根据thevenin电池模型来在线辨识蓄电池的欧姆电阻、极化电阻、极化电容等状态参数，应用基于量子遗传优化的神经网络算法及卡尔曼滤波为基础的专家系统，来分析电池的soh、soc，从而确定电池当前的工作状态。
42.作为上述技术方案的改进，所述的蓄电池智能监测管理系统，在soc小于预设阈值时，所述控制模块对维护模块发出对蓄电池进行充电的指令；在极化电阻高于预设阈值时，所述控制模块对维护模块发出对蓄电池进行放电的指令；在soh小于预设阈值时，所述控制模块对维护模块发出对蓄电池进行活化的指令。
43.通过对蓄电池自动维护，可以补偿电池自放电的不均衡性，从而避免了部分电池由于长期处于过充状态而产生失水，也可以避免部分电池由于长期处于欠充状态而产生硫酸盐化的现象。
44.作为上述技术方案的改进，所述的蓄电池智能监测管理系统，还包括用户终端，所述用户终端为手机端或者pc端，所述用户终端和控制模块连接，所述用户终端包括报警模块。
45.当电池出现异常时，可通过手机app端、pc端报警看护者，为客户提供及时、方便、快捷的运维服务，实现机房电池管理的数据化、可视化、物联网化。
46.作为上述技术方案的改进，所述的蓄电池智能监测管理系统，还包括云平台，所述云平台和记录模块连接。
47.将电池信息实时传输至云平台，通过大数据分析，定期生成诊断管理报告。
48.作为上述技术方案的改进，所述的蓄电池智能监测管理系统，蓄电池智能监测管理系统整体内置与蓄电池内部。
49.蓄电池智能监测管理系统内置，极简安装，大幅减少机房现场监控模块施工难度，提升机房布局速度和效率，避免重复施工，为客户降低施工及管理成本。无需外加电池监控模块，无需拧极柱螺丝，无需用手持配码器逐个电池配地址；电池监控安装事故率降低90％。
50.作为上述技术方案的改进，所述的蓄电池智能监测管理系统，不同蓄电池内部的智能监测管理系统之间通过ofdm-prime协议互通。
51.利用蓄电池本体及连线，应用电力线载波技术，采用ofdm-prime协议，实现了电池信息的互通互联。对每节电池的状况做时间维度的纵向对比分析，与同组或同类电池做横向对比分析，及时发现落后电池并替换，杜绝意外风险。
52.本发明蓄电池智能监测管理系统具有如下特征：a记录功能：记录模块记录有电池的id信息、当前状态信息和历史信息。b通讯接口：通过载波通信技术及标准的通信协议，实现了电池信息的互通互联。c自动检测、诊断、在线维护功能：采用先进的电池测试技术及专家系统，分析电池当前的状态，并自动对电池进行在线维护，提高电池运行安全可靠性，延长其使用寿命。详细描述如下：
53.(1)记录功能
54.本系统作为电池的“大脑”，不但记录了电池型号、生产厂家、生产日期等id信息，还记录了电池当前电压、内阻、soc、soh等的当前状态信息以及累计放电次数、累计放电量等历史信息。这样，在蓄电池采购、保管、投入运行直到报废的各个环节，都可以极为方便地读取到这些信息。然后，再利用大数据、云计算技术，实现对蓄电池全寿命周期的监控管理，可显著地降低电池的管理成本，并可使电池的管理运用水平上一个新的台阶。
55.(2)通讯接口
56.利用蓄电池本体及连线，应用电力线载波技术，采用ofdm-prime协议，实现了电池
信息的互通互联。
57.(3)自动检测、诊断、在线维护功能
58.采用先进的多频点交流放电蓄电池测试技术，根据thevenin(戴维南定理)电池模型来在线辨识蓄电池的状态参数(如欧姆电阻、极化电阻、极化电容等)，应用基于量子遗传优化的神经网络算法及卡尔曼滤波为基础的专家系统，来分析电池的soh、soc，从而确定电池当前的工作状态。在这个基础上，可以自动对蓄电池进行在线维护：在智能控制器的控制下，当soc不足时自动对蓄电池进行充电；极化电阻过高时，自动对蓄电池进行放电；soh不足时，自动对蓄电池进行活化。通过对蓄电池自动维护，可以补偿电池自放电的不均衡性，从而避免了部分电池由于长期处于过充状态而产生失水，也可以避免部分电池由于长期处于欠充状态而产生硫酸盐化的现象。这样，可以显著地提高运行的安全性和可靠性，延长蓄电池的使用寿命。
59.该系统不但可应用于电力变电站操作电源、控制电源蓄电池以及机房ups蓄电池的全生命周期管理，而且还可应用于储能电站、光伏电站、通讯基站、电动汽车等各类蓄电池的全生命周期管理。这将为蓄电池的应用管理带来革命性的变化，产生巨大的经济效益。
60.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。

技术特征：
1.蓄电池智能监测管理系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于采集蓄电池当前电压、内阻、soc、soh、累计放电次数、累计放电量信息；记录模块，用于记录蓄电池型号、生产厂家、生产日期等id信息，同时接受所述数据采集模块采集的蓄电池当前电压、内阻、soc、soh、累计放电次数、累计放电量信息，并进行记录；控制模块，用于读取所述记录模块记录的数据信息，分析蓄电池当前状态信息，并与预设阈值进行对比，并根据蓄电池当前状态信息发出维护指令；维护模块，用于根据所述控制模块发出的维护指令，对蓄电池进行充电、放电以及活化处理；所述数据采集模块和记录模块连接，所述记录模块和控制模块连接，所述控制模块和维护模块连接。2.根据权利要求1所述的蓄电池智能监测管理系统，其特征在于：所述采集模块通过多频点交流放电蓄电池测试技术，根据thevenin电池模型来在线辨识蓄电池的欧姆电阻、极化电阻、极化电容等状态参数，应用基于量子遗传优化的神经网络算法及卡尔曼滤波为基础的专家系统，来分析电池的soh、soc，从而确定电池当前的工作状态。3.根据权利要求1所述的蓄电池智能监测管理系统，其特征在于：在soc小于预设阈值时，所述控制模块对维护模块发出对蓄电池进行充电的指令；在极化电阻高于预设阈值时，所述控制模块对维护模块发出对蓄电池进行放电的指令；在soh小于预设阈值时，所述控制模块对维护模块发出对蓄电池进行活化的指令。4.根据权利要求1所述的蓄电池智能监测管理系统，其特征在于：还包括用户终端，所述用户终端为手机端或者pc端，所述用户终端和控制模块连接，所述用户终端包括报警模块。5.根据权利要求1所述的蓄电池智能监测管理系统，其特征在于：还包括云平台，所述云平台和记录模块连接。6.根据权利要求1所述的蓄电池智能监测管理系统，其特征在于：蓄电池智能监测管理系统整体内置与蓄电池内部。7.根据权利要求6所述的蓄电池智能监测管理系统，其特征在于：不同蓄电池内部的智能监测管理系统之间通过ofdm-prime协议互通。

技术总结
本发明属于蓄电池技术领域，尤其涉及蓄电池智能监测管理系统，包括：数据采集模块、记录模块、控制模块以及维护模块。所述控制模块对维护模块发出对蓄电池进行充电的指令；在极化电阻高于预设阈值时，所述控制模块对维护模块发出对蓄电池进行放电的指令；在SOH小于预设阈值时，所述控制模块对维护模块发出对蓄电池进行活化的指令。在蓄电池采购、保管、投入运行直到报废的各个环节，都可以极为方便地读取到这些信息。然后，再利用大数据、云计算技术，实现对蓄电池全寿命周期的监控管理，可显著地降低电池的管理成本，并可使电池的管理运用水平上一个新的台阶。上一个新的台阶。上一个新的台阶。


技术研发人员：刘学习 刘亮亮 肖艳艳 姚远 倪亚利 孙汝强 刘磊 张雷
受保护的技术使用者：安徽理士电源技术有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/7/7