一种蓄电池实时脉冲主动均衡活化管理系统

技术领域

本发明涉及蓄电池技术领域，具体为一种蓄电池实时脉冲主动均衡活化管理系统。

背景技术

蓄电池组能够适用于IDC机房，电网变电站、通讯基站交通、清洁能源、金融等领域，作为储能装置适用，一般的蓄电池组厂家是质保电池2年，而一般的蓄电池组3到4年需要整体更换一次，但往往在2年后，蓄电池可靠的供电能力会急剧下降；

中国专利授权公开号为CN101621130B的一种蓄电池组管理系统及方法和蓄电池组充电管理系统及方法，该蓄电池组管理系统包括蓄电池组和主电路控制系统，所述蓄电池组包括两个或两个以上蓄电池子组，所述蓄电池子组包括至少一个蓄电池单体和子电路控制系统，所述主电路控制系统包括主电路显示单元、主电路测量单元、主电路存储单元、主电路微处理单元、主电路通信接口单元和主电路电源单元；所述子电路控制系统包括子电路测量单元、子电路通信接口单元、子电路存储单元、子电路微处理单元和子电路电源单元。本发明系统简单，维护方便，电路设计简单，制造和应用成本都较低，并提高蓄电池组的使用寿命和整体利用效率；

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：仍难以消除蓄电池组中存在的木桶效应，使蓄电池组整体性能下降，且难以准确定位核容实验目标，降低了运维的工作效率，因此，本发明提供一种蓄电池实时脉冲主动均衡活化管理系统，以解决上述提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓄电池实时脉冲主动均衡活化管理系统，以解决上述背景技术中提出的仍难以消除蓄电池组中存在的木桶效应，使蓄电池组整体性能下降，且难以准确定位核容实验目标，降低了运维的工作效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：1.一种蓄电池实时脉冲主动均衡活化管理系统，包括：

蓄电池组，其由蓄电池单体通过导线串联而成；

脉冲发生器，其与各个蓄电池间串联连接的导线相连接，并安装于各个电池内；

脉冲信号检测器，其与脉冲发生器一一对应连接，最终均与数据收集中心相连接；

数据收集中心，其与移动信号接收端相连接。

优选的，所述蓄电池组可由不同新旧程度的蓄电池进行组成。

优选的，所述数据收集中心与移动信号接收端通过以太网交互的方式实现。

优选的，所述数据收集中心数据收集包含以下步骤：

步骤1：蓄电池组在使用过程中，由于蓄电池与蓄电池之间采用串联的方式相连接，容易导致电池长期处于以下状态：1、过充：内部失水析氧，氢离子浓度增加，电池极板腐蚀，电池失水干涸；

2、过放：负极吸附硫酸铅，电池内阻变大，充放电性能变差，电池寿命缩短；

3、欠充：硫酸铅加速生成，电池容量下家，极板硫酸盐化；

4、闲置：内部活性降低，自放电产生馈电，板栅通道堵塞；

利用蓄电池与蓄电池之间存在或大或小的电位差，该特性使与各个蓄电池间串联连接的导线相连接的脉冲发生器进行7* 24小时的不间断运行；

步骤2：脉冲发生器在接收蓄电池单体之间的电位差后，能够释放相应大小的脉冲信号，并将该脉冲信号发射到相对应连接的脉冲信号检测器处；

步骤3：脉冲信号检测器将接收到的脉冲信号，根据不同的接收地点，逐一发送给数据收集中心；

步骤4：数据收集中心将实时受到的脉冲信号的大小进行计算，将计算结果已经低于最低放电标准的蓄电池位置通过以太网主动推送给运维人员手机端。

优选的，所述脉冲发生器包含以下工作步骤：

步骤1：蓄电池使用过程中，利用蓄电池单体之间的电位差带动脉冲发生器进行工作，以释放相应大小的脉冲信号并将该脉冲信号发射到相对应连接的脉冲信号检测器处，同时释放相应的脉冲对蓄电池内部进行释放；

步骤2：脉冲发生器产生的脉冲对蓄电池内部可能产生的结晶进行7* 24小时的不间断冲刷。

优选的，所述数据收集中心数据处理包含以下步骤：

步骤1：数据收集中心将实时收到的脉冲信号的大小，随时间顺序进行排序；

步骤2：通过在一定时间周期内得到的数据，整合出相应时间周期的脉冲信号数据，进行边缘计算，计算相应的电池参数，将计算结果已经低于最低放电标准的蓄电池位置通过以太网主动推送给运维人员手机端；

步骤3：将未达到最低放电标准的蓄电池产生的脉冲信号数据仍实时进行收集，利用云端大数据，预测蓄电池使用寿命周期，并将预测后的蓄电池使用寿命周期发送给运维人员；

步骤4：运维人员在一定时间周期内得到相应的蓄电池使用寿命周期，以提前做好相应的蓄电池更换或淘汰计划。

优选的，所述数据收集中心电池参数分析包含以下步骤：

步骤1：将脉冲信号的输入值代入脉冲响应函数；

步骤2：根据函数建立相应数学模型，并对输出电压进行计算，得到相应精确的电压数值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该蓄电池实时脉冲主动均衡活化管理系统，消除了蓄电池组中的木桶效应，提高电池寿命，且能够准确定位核容实验目标，提高运维的工作效率；

1、通过利用蓄电池单体之间的电压差，实现无源工作模式，使得电路中安装的脉冲发生器能够7* 24小时不间断运行，且通过脉冲发生器发生高频脉冲实时深度保养电池，避免内部结晶，整组寿命无限趋近于单体设计寿命，消除蓄电池组中的木桶效应，提高电池寿命；

2、通过脉冲发生器与脉冲信号检测器的一一对应设置，将接收到的脉冲信号，根据不同的接收地点，逐一发送给数据收集中心，再由数据收集中心发送给运维人员，从而能够准确定位夕阳个体电池，让核容实验由盲检升级呈定向检测，提高运维的工作效率；

3、通过蓄电池组可由不同新旧程度的蓄电池混合组成，增加旧电池的利用率，且数据收集中心收集的脉冲信号数据代入脉冲响应函数，并利用大数据分析，根据云端大数据计算分析蓄电池单体的使用寿命，预知每个蓄电池的需更换时间节点，并能够统计每个时间周期内需要更换的电池数量，提前制定相应的蓄电池更换或淘汰计划，减少损失。

附图说明

图1为本发明数据收集流程图；

图2为本发明蓄电池与脉冲发生器连接方式示意图。

具体实施方式

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。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种蓄电池实时脉冲主动均衡活化管理系统，包括蓄电池组，其由蓄电池单体通过导线串联而成；脉冲发生器，其与各个蓄电池间串联连接的导线相连接，并安装于各个电池内；脉冲信号检测器，其与脉冲发生器一一对应连接，最终均与数据收集中心相连接；数据收集中心，其与移动信号接收端相连接。

所述蓄电池组可由不同新旧程度的蓄电池进行组成，增加旧电池的利用率，所述数据收集中心与移动信号接收端通过以太网交互的方式实现，能够增加运维人员接收数据的实时性；

所述数据收集中心数据收集包含以下步骤：步骤1：蓄电池组在使用过程中，由于蓄电池与蓄电池之间采用串联的方式相连接，容易导致电池长期处于以下状态：1、过充：内部失水析氧，氢离子浓度增加，电池极板腐蚀，电池失水干涸；2、过放：负极吸附硫酸铅，电池内阻变大，充放电性能变差，电池寿命缩短；3、欠充：硫酸铅加速生成，电池容量下家，极板硫酸盐化；4、闲置：内部活性降低，自放电产生馈电，板栅通道堵塞；利用蓄电池与蓄电池之间存在或大或小的电位差，该特性使与各个蓄电池间串联连接的导线相连接的脉冲发生器进行7* 24小时的不间断运行；步骤2：脉冲发生器在接收蓄电池单体之间的电位差后，能够释放相应大小的脉冲信号，并将该脉冲信号发射到相对应连接的脉冲信号检测器处；步骤3：脉冲信号检测器将接收到的脉冲信号，根据不同的接收地点，逐一发送给数据收集中心；步骤4：数据收集中心将实时受到的脉冲信号的大小进行计算，将计算结果已经低于最低放电标准的蓄电池位置通过以太网主动推送给运维人员手机端，实现无源工作模式，使得电路中安装的脉冲发生器能够7* 24小时不间断运行；

所述脉冲发生器包含以下工作步骤：步骤1：蓄电池使用过程中，利用蓄电池单体之间的电位差带动脉冲发生器进行工作，以释放相应大小的脉冲信号并将该脉冲信号发射到相对应连接的脉冲信号检测器处，同时释放相应的脉冲对蓄电池内部进行释放；步骤2：脉冲发生器产生的脉冲对蓄电池内部可能产生的结晶进行7* 24小时的不间断冲刷，使脉冲发生器发生高频脉冲实时深度保养电池，避免内部结晶，整组寿命无限趋近于单体设计寿命，消除蓄电池组中的木桶效应，提高电池寿命；

所述数据收集中心数据处理包含以下步骤：步骤1：数据收集中心将实时收到的脉冲信号的大小，随时间顺序进行排序；步骤2：通过在一定时间周期内得到的数据，整合出相应时间周期的脉冲信号数据，进行边缘计算，计算相应的电池参数，将计算结果已经低于最低放电标准的蓄电池位置通过以太网主动推送给运维人员手机端；步骤3：将未达到最低放电标准的蓄电池产生的脉冲信号数据仍实时进行收集，利用云端大数据，预测蓄电池使用寿命周期，并将预测后的蓄电池使用寿命周期发送给运维人员；步骤4：运维人员在一定时间周期内得到相应的蓄电池使用寿命周期，以提前做好相应的蓄电池更换或淘汰计划，以减少损失；

所述数据收集中心电池参数分析包含以下步骤：步骤1：将脉冲信号的输入值代入脉冲响应函数；步骤2：根据函数建立相应数学模型，并对输出电压进行计算，得到相应精确的电压数值，让蓄电池组内部的本质情况真实展现，提升数据真实性和准确性。

工作原理：在使用该蓄电池实时脉冲主动均衡活化管理系统时，首先，在蓄电池组使用过程中，由于蓄电池与蓄电池之间采用串联的方式相连接，导致容易产生电池组中的木桶效应，而导致电池长期处于以下状态：1、过充：内部失水析氧，氢离子浓度增加，电池极板腐蚀，电池失水干涸；2、过放：负极吸附硫酸铅，电池内阻变大，充放电性能变差，电池寿命缩短；3、欠充：硫酸铅加速生成，电池容量下家，极板硫酸盐化；4、闲置：内部活性降低，自放电产生馈电，板栅通道堵塞；

而利用蓄电池与蓄电池之间存在或大或小的电位差，该特性使与各个蓄电池间串联连接的导线相连接的脉冲发生器进行7* 24小时的不间断运行，脉冲发生器在接收蓄电池单体之间的电位差后，能够释放相应大小的脉冲信号，并将该脉冲信号发射到相对应连接的脉冲信号检测器处，同时，脉冲发生器释放相应的脉冲对蓄电池内部进行释放，脉冲发生器产生的脉冲对蓄电池内部可能产生的结晶进行7* 24小时的不间断冲刷，使脉冲发生器发生高频脉冲实时深度保养电池，避免内部结晶，整组寿命无限趋近于单体设计寿命，从而消除蓄电池组中的木桶效应；

脉冲信号检测器将接收到的脉冲信号，根据不同的接收地点，逐一发送给数据收集中心，数据收集中心将实时受到的脉冲信号的大小进行计算，数据收集中心将实时收到的脉冲信号的大小，随时间顺序进行排序，通过在一定时间周期内得到的数据，整合出相应时间周期的脉冲信号数据，将脉冲信号的输入值代入脉冲响应函数，根据函数建立相应数学模型，并对输出电压进行计算，得到相应精确的电压数值，进行边缘计算，计算相应的电池参数，利用脉冲特性计算的电池参数，比直接测电流电压更难真实反应准确的电池参数值；

将计算结果已经低于最低放电标准的蓄电池位置通过以太网主动推送给运维人员手机端，将未达到最低放电标准的蓄电池产生的脉冲信号数据仍实时进行收集，利用云端大数据，预测蓄电池使用寿命周期，并将预测后的蓄电池使用寿命周期发送给运维人员，运维人员在一定时间周期内得到相应的蓄电池使用寿命周期，从而在电池组质保期内及时发现劣质的蓄电池单体，也能够提前做好相应的蓄电池更换或淘汰计划，以减少损失，而将计算结果已经低于最低放电标准的蓄电池位置通过以太网主动推送给运维人员手机端，使提示运维人员对相应的蓄电池单体进行更换，这就是该蓄电池实时脉冲主动均衡活化管理系统的使用方法。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。