一种工业电池组的大健康管理系统

技术领域

本发明涉及电池管理技术领域，具体涉及一种工业电池组的大健康管理系统。

背景技术

随着工业的发展，在很多的领域都会用到备用电池，在电池的使用过程中，为了获得大功率、大容量，需要将电池以串并联方式组成电池组。工业电池组在使用过程中，需要对电池的温度以及电池内电解液的容量以及电压状态进行监控，传统的电池组是通过人工去监控电池各项参数是否正常。

因此，本发明提出一种工业电池组的大健康管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业电池组的大健康管理系统，解决以下技术问题：(1)通过监控模块收集电池运行过程中的型号信息、温度信息、电解液信息、电压信息以及环境信息，并将其传输至处理模块进行处理操作，得到型号数据、温度数据、电解液液位数据，电压数据、环境温度数据和环境湿度数据后，传输至分析模块，分析模块进行分析处理得到电解液消耗率、温度变化率、电压变化差值、湿度系数和温度系数后将其传输至处理器内，处理器经过计算处理后得到温度警报数据、液位警报数据和电压警报数据，警报数据经过判定后传输至警报模块和显示模块上，通过电池组内各项参数的监控以及警报数据的分析，实现对电池组运行状况的监控、提示和警报，达到对电池组的健康管理；(2)利用处理器接收分析模块发送的数据并监控电池组运行过程中的实时温度数据、电解液液位数据和电压数据，并将电池组实时温度数据、电解液液位数据和电压数据传输至显示单元显示，实现对电池组内各个参数的有效监控，利用警报模块接收处理器传送的警报信号进行报警，并传输警报提示至显示模块上，数据库用于存储处理器内的运行数据和警报数据同时提供预设的限定温度警报数据、限定液位警报数据和限定电压警报数据，方便数据的交换和存储。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种工业电池组的大健康管理系统，包括监控模块、处理模块、分析模块、处理器、数据库、警报模块和显示模块；

所述监控模块用于采集电池组运行过程中的运行数据信息，该运行数据信息包括电池组的型号信息、温度信息、电解液信息、电压信息以及环境信息，并将其传输至处理模块；

所述处理模块用于对运行数据信息进行处理操作，得到运行数据处理信息，该运行数据处理信息包括电池组的型号数据、温度数据、电解液液位数据，电压数据、环境温度数据和环境湿度数据，并将其传输至分析模块内；

所述分析模块用于对运行数据处理信息进行分析操作，得到运行数据分析信息，该运行数据分析信息包括电池组的电解液消耗率、温度变化率、电压变化差值、湿度系数和温度系数，并将其传输至处理器；

所述处理器用于接收分析模块发送的运行数据分析信息，并将电池组实时温度数据、电解液液位数据和电压数据传输至显示单元，同时对电解液消耗率、温度变化率、电压变化差值、湿度系数和温度系数进行计算处理得到警报数据，该警报数据包括温度警报数据、液位警报数据和电压警报数据，处理器提取数据库内的电池组的限定温度警报数据、限定液位警报数据和限定电压警报数据，与温度警报数据、液位警报数据和电压警报数据进行判定并生成警报信号或正常信号。

进一步的，所述处理模块用于对电池组的型号信息、温度信息、电解液信息、电压信息、环境信息进行处理操作的具体操作步骤包括：

步骤一：获取运行数据处理信息中的温度信息，将电池组运行过程中的温度值标定为温度数据，并将电池组的温度数据设定为DCi，i＝1，2，3......n；

步骤二：获取运行数据处理信息中的电解液信息，将电池组运行过程中的电解液液位值标定为电解液液位数据，将电池组内的电解液液位数据设定为YWi，i＝1，2，3......n；

步骤三：获取运行数据处理信息中的电压信息，将电池组运行过程中的电压值标定为电压数据，并将电压数据设定为DYi，i＝1，2，3......n；

步骤四：获取运行数据处理信息中的环境信息，将电池组周边环境的温度值标定为环境温度数据，并将环境温度数据设定为HWi，i＝1，2，3......n；将电池组周边环境的湿度值标定为环境湿度数据，并将环境湿度数据设定为HSi，i＝1，2，3......n；

步骤五：获取运行数据处理信息中的型号信息，设定不同型号的电池组对应不同的预设值，将电池组的型号与所有的型号进行匹配获取对应的预设值并设定为XHi，i＝1，2，3......n。

进一步的，所述分析模块进行分析操作的具体步骤包括：

步骤S1：获取电池组运行的时间数据中任意两个不同的时间点并分别设定为第一运行时间点和第二运行时间点，获取第一运行时间点和第二运行时间点的时间差并标记为M

步骤S2：获取电池组的电解液液位数据，将第一运行时间点时电解液液位数据中的液位值设定为第一液位值并标记为YQ1，将第二运行时间点时电解液液位数据中的液位值设定为第二液位值并标记为YH1，将第一液位值和第二液位值带入至电解液计算式中

步骤S3：获取电池组的电压数据，将第一运行时间点时电压数据中的电压值设定为第一测试电压并标记为DY1，将第二运行时间点时电压数据中的电压值设定为第二测试电压并标记为DY2，将第一测试电压和第二测试电压带入公式DZi＝|DY2-DY1|获取电压迁移值；

步骤S4：获取电池组的温度数据，将第一运行时间点时温度数据中的温度值设定为第一温度值并标记为DC1，将第二运行时间点时温度数据中的温度值设定为第二温度值并标记为DC2，将第一温度值和第二温度值带入温度变化速度计算式

进一步的，所述处理器计算处理操作的具体操作步骤包括：

步骤B1：获取电解液消耗率Q

步骤B2：获取电解液消耗率Q

步骤B3：获取电压迁移值DZi，利用电压预警计算式

步骤B4：处理器提取数据库中的限定温度警报数据A1、限定液位警报数据A2和限定电压警报数据A3，与处理器处理后的警报数据Xi、Yi和Zi进行判定操作。

进一步的，所述警报模块用于接受处理器内的警报信号，并向显示模块发送警报提示；所述显示模块用于接受处理器的正常信号，以及警报模块传输的警报提示，并显示电池组的实时温度数据、电解液液位数据和电压数据传输；所述数据库内预设有电池组的限定温度警报数据、限定液位警报数据和限定电压警报数据，同时用于接受并存储处理器内的运行数据和警报数据。

本发明的有益效果：

(1)本发明的一种工业电池组的大健康管理系统，监控模块收集电池运行过程中的型号信息、温度信息、电解液信息、电压信息以及环境信息，并将其传输至处理模块进行处理操作，得到型号数据、温度数据、电解液液位数据，电压数据、环境温度数据和环境湿度数据后，传输至分析模块，分析模块进行分析处理得到电解液消耗率、温度变化率、电压变化差值、湿度系数和温度系数后将其传输至处理器内，处理器经过计算处理后得到温度警报数据、液位警报数据和电压警报数据，警报数据经过判定后传输至警报模块和显示模块上，通过电池组内各项参数的监控以及警报数据的分析，实现对电池组运行状况的监控、提示和警报，达到对电池组的健康管理；

(2)利用处理器接收分析模块发送的数据并监控电池组运行过程中的实时温度数据、电解液液位数据和电压数据，并将电池组实时温度数据、电解液液位数据和电压数据传输至显示单元显示，实现对电池组内各个参数的有效监控，利用警报模块接收处理器传送的警报信号进行报警，并传输警报提示至显示模块上，数据库用于存储处理器内的运行数据和警报数据同时提供预设的限定温度警报数据、限定液位警报数据和限定电压警报数据，方便数据的交换和存储。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种工业电池组的大健康管理系统的系统框图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种工业电池组的大健康管理系统，包括监控模块、处理模块、分析模块、处理器、数据库、警报模块和显示模块；

监控模块用于采集电池组运行过程中的运行数据信息，该运行数据信息包括电池组的型号信息、温度信息、电解液信息、电压信息以及环境信息，并将其传输至处理模块；

处理模块用于对运行数据信息进行处理操作，得到运行数据处理信息，该运行数据处理信息包括电池组的型号数据、温度数据、电解液液位数据，电压数据、环境温度数据和环境湿度数据，并将其传输至分析模块内，其中，处理模块用于对电池组的型号信息、温度信息、电解液信息、电压信息、环境信息进行处理操作的具体操作步骤包括：

步骤一：获取运行数据处理信息中的温度信息，将电池组运行过程中的温度值标定为温度数据，并将电池组的温度数据设定为DCi，i＝1，2，3......n；

步骤二：获取运行数据处理信息中的电解液信息，将电池组运行过程中的电解液液位值标定为电解液液位数据，将电池组内的电解液液位数据设定为YWi，i＝1，2，3......n；

步骤三：获取运行数据处理信息中的电压信息，将电池组运行过程中的电压值标定为电压数据，并将电压数据设定为DYi，i＝1，2，3......n；

步骤四：获取运行数据处理信息中的环境信息，将电池组周边环境的温度值标定为环境温度数据，并将环境温度数据设定为HWi，i＝1，2，3......n；将电池组周边环境的湿度值标定为环境湿度数据，并将环境湿度数据设定为HSi，i＝1，2，3......n；

步骤五：获取运行数据处理信息中的型号信息，设定不同型号的电池组对应不同的预设值，将电池组的型号与所有的型号进行匹配获取对应的预设值并设定为XHi，i＝1，2，3......n。

分析模块用于对运行数据处理信息进行分析操作，得到运行数据分析信息，该运行数据分析信息包括电池组的电解液消耗率、温度变化率、电压变化差值、湿度系数和温度系数，并将其传输至处理器，其中，分析模块进行分析操作的具体步骤包括：

步骤S1：获取电池组运行的时间数据中任意两个不同的时间点并分别设定为第一运行时间点和第二运行时间点，获取第一运行时间点和第二运行时间点的时间差并标记为M

步骤S2：获取电池组的电解液液位数据，将第一运行时间点时电解液液位数据中的液位值设定为第一液位值并标记为YQ1，将第二运行时间点时电解液液位数据中的液位值设定为第二液位值并标记为YH1，将第一液位值和第二液位值带入至电解液计算式中

步骤S3：获取电池组的电压数据，将第一运行时间点时电压数据中的电压值设定为第一测试电压并标记为DY1，将第二运行时间点时电压数据中的电压值设定为第二测试电压并标记为DY2，将第一测试电压和第二测试电压带入公式DZi＝|DY2-DY1|获取电压迁移值；

步骤S4：获取电池组的温度数据，将第一运行时间点时温度数据中的温度值设定为第一温度值并标记为DC1，将第二运行时间点时温度数据中的温度值设定为第二温度值并标记为DC2，将第一温度值和第二温度值带入温度变化速度计算式

处理器用于接收分析模块发送的运行数据分析信息，并将电池组实时温度数据、电解液液位数据和电压数据传输至显示单元，同时对电解液消耗率、温度变化率、电压变化差值、湿度系数和温度系数进行计算处理得到警报数据，该警报数据包括温度警报数据、液位警报数据和电压警报数据，其中，处理器计算处理操作的具体操作步骤包括：

步骤B1：获取电解液消耗率Q

步骤B2：获取电解液消耗率Q

步骤B3：获取电压迁移值DZi，利用电压预警计算式

步骤B4：处理器提取数据库中的限定温度警报数据A1、限定液位警报数据A2和限定电压警报数据A3，与处理器处理后的警报数据Xi、Yi和Zi进行判定操作。

处理器提取数据库内的电池组的限定温度警报数据、限定液位警报数据和限定电压警报数据，与温度警报数据、液位警报数据和电压警报数据进行判定并生成警报信号或正常信号，其中，处理器判定操作的具体操作步骤包括：

步骤B41：当Xi≥A1时，判断该电池组的温度超过限定温度警报数据中的温度警报限定值，生成第一报警信号发送至警报模块，警报模块内的蜂鸣器示警并在显示模块上显示“电池温度超标”；当Xi＜A1时，判定该电池组温度正常，生成第一正常信号发送至显示模块；

步骤B42：当Yi≥A2时，判定该电池组的电解液超过限定液位警报数据中的液位警报限定值，生成第二报警信号发送至警报模块，警报模块内的蜂鸣器示警并在显示模块上显示“电池液位超标”；当Yi＜A2时，判定该电池组的电解液处于正常状态，生成第二正常信号发送至显示模块；

步骤B43：当Zi≥A3时，判定该电池组的电压超过限定电压警报数据中的电压警报限定值，生成第三报警信号发送至警报模块，警报模块内的蜂鸣器示警并在显示模块上显示“电池电压超标”；当Zi＜A3时，判定该电池组的电压正常，生成第三正常信号发送至显示模块。

警报模块用于接受处理器内的警报信号，并向显示模块发送警报提示；显示模块用于接受处理器的正常信号，以及警报模块传输的警报提示，并显示电池组的实时温度数据、电解液液位数据和电压数据传输；数据库内预设有电池组的限定温度警报数据、限定液位警报数据和限定电压警报数据，同时用于接受并存储处理器内的运行数据和警报数据。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。