一種電池智能化控制系統的製作方法
2023-05-15 10:27:46 1
本發明涉及電池智能管理技術領域，尤其涉及一種電池智能化控制系統。
背景技術：
現如今，隨著鋰離子電池技術不斷的發展，鋰離子電池已經得到了廣泛的應用，且由於人們越來越注重環保，將鋰電子電池技術應用到車輛領域，更是取得了長足的進步。
隨著鋰電子電池技術的不斷發展，鋰電池得到了廣泛使用。但由於電池的特性，在使用不當以及電池環境異常的情況下，往往會出現電池爆炸、電池自燃的情況，會給人們的生命和財產造成不同程度的損害。電池出現爆炸或者自燃的情況時，必定需要電池到達一定的溫度才能發生，因此對電池的溫度進行檢測和監控，可在一定程度上保證電池的溫度保持在適宜的範圍；進一步地，將電池的溫度與電池的運動狀態結合起來對電池的溫度是否正常進行判斷，可有效地對電池的實際狀態進行監測，減少危險的發生。
技術實現要素：
基於背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種電池智能化控制系統。
本發明提出的電池智能化控制系統，包括：
速度採集單元，用於採集電池所處環境狀態，所述環境狀態包括速度信息；
溫度採集單元，用於採集電池在t、2t、3t……nt、(n+1)t時刻的溫度值，記為T1、T2、T3……Tn、Tn+1；
第一分析單元，用於獲取速度採集單元的採集結果，並計算出電池在t至2t時間段、2t至3t時間段……nt至(n+1)t時間段內的加速度，記為a1、a2……an；
第二分析單元，用於獲取溫度採集單元的採集結果，並計算出電池在t至2t時間段、2t至3t時間段……nt至(n+1)t時間段內的溫度變化率，記為V1、V2……Vn；
警示單元，與控制單元通信連接並根據控制單元的指令發出警示信息；
斷電單元，與控制單元通信連接並根據控制單元的指令切斷電池的供電路徑；
控制單元，與第一分析單元、第二分析單元通信連接；
控制單元通過第一分析單元、第二分析單元獲取電池在t至2t時間段、2t至3t時間段……nt至(n+1)t時間段內的mt至(m+1)t時間段電池的加速度am以及溫度變化率Vm，並將am和Vm與預設值進行比較且根據比較結果指令控制警示單元和斷電單元工作；
其中，1≤m≤n。
優選地，控制單元內預設有第一加速度a11、第二加速度a22、第一變化率V11、第二變化率V22，其中，a11<a22，V11<V22；
當am≤a11、Vm≥x1V22時，控制單元指令控制警示單元工作；
當am≤a11、Vm≥x2V22時，控制單元指令控制斷電單元工作；
當a11<am<a22、Vm≥y1V22時，控制單元指令控制警示單元工作；
當a11<am<a22、Vm≥y2V22時，控制單元指令控制斷電單元工作；
當am≥a22、Vm≥z1V22時，控制單元指令控制警示單元工作；
當am≥a22、Vm≥z2V22時，控制單元指令控制斷電單元工作；
其中，0<x1<x2<1，0<y1<y2z1>1。
優選地，速度採集單元包括多個速度採集模塊，任一個速度採集模塊至少包括一個速度傳感器。
優選地，溫度採集單元包括多個溫度採集模塊，任一個溫度採集模塊至少包括一個溫度傳感器。
優選地，警示單元採用聲光報警器。
本發明首先對電池所處環境狀態進行檢測，即根據電池的運動狀態來判斷電池是否在使用，當車輛在運動時，電池可在運動，即可通過電池的運動狀態來判斷車輛的運動狀態，並根據電池的運動狀態計算出電池在各時間段的加速度，所述電池的加速度即為車輛的加速度；其次採集電池的溫度值，並計算出電池在各時間段內溫度的變化率，最後根據電池的加速度信息以及電池的溫度變化率信息採取不同的控制策略；具體地：當電池的加速度較小時，即車輛的加速度較小，此時電池的電流較低，則電池的溫度在正常情況不會太高，若電池的溫度變化率超過定值時，表明此時電池存在異常，則控制單元根據電池的溫度變化率的具體值選擇警示策略或斷電策略：當電池溫度變化率偏高時，控制單元指令控制警示單元發出警示信息，提醒用戶或相關人員了解到電池溫度升高的情況，有利於用戶或相關人員及時採取應對措施；當電池溫度變化率過高時，控制單元直接指令控制斷電單元切斷電池的供電路徑，防止危險發生；當電池具有一定的加速度時，若電池的溫度變化率過高，表明此時電池溫度過快，為防止危險發生，控制單元同樣根據電池的溫度變化率的具體值選擇警示策略或斷電策略，充分保證電池處於健康適宜的狀態。
如此，結合電池的運動狀態以及電池的溫度來對電池的健康狀態進行判斷，提高了對電池的健康狀態分析的精度，防止電池在使用過程中發生危險，進一步保證用戶和社會環境的安全和和諧。
附圖說明
圖1為一種電池智能化控制系統的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，圖1為本發明提出的一種電池智能化控制系統。
參照圖1，本發明提出的電池智能化控制系統，包括：
速度採集單元，用於採集電池所處環境狀態，所述環境狀態包括速度信息；所述速度採集單元包括多個速度採集模塊，任一個速度採集模塊至少包括一個速度傳感器，任一個速度採集模塊的採集值為該速度採集模塊內所有速度傳感器採集值的平均值，速度採集單元的採集值為所有速度採集模塊的採集值的平均值；如此，利用多個速度傳感器來採集電池的速度信息，提高了速度信息採集的準確性和精度，為第一分析單元對電池的速度信息進行分析提高準確有力的參考依據。
溫度採集單元，用於採集電池在t、2t、3t……nt、(n+1)t時刻的溫度值，記為T1、T2、T3……Tn、Tn+1；
所述溫度採集單元包括多個溫度採集模塊，任一個溫度採集模塊至少包括一個溫度傳感器；任一個溫度採集模塊的採集值為該溫度採集模塊內所有溫度傳感器採集值的平均值，溫度採集單元的採集值為所有溫度採集模塊的採集值的平均值；如此，利用多個溫度傳感器來採集電池的溫度信息，提高了溫度信息採集的準確性和精度，為第二分析單元對電池的溫度信息進行分析提高準確有力的參考依據。
第一分析單元，用於獲取速度採集單元的採集結果，並計算出電池在t至2t時間段、2t至3t時間段……nt至(n+1)t時間段內的加速度，記為a1、a2……an；
第二分析單元，用於獲取溫度採集單元的採集結果，並計算出電池在t至2t時間段、2t至3t時間段……nt至(n+1)t時間段內的溫度變化率，記為V1、V2……Vn；
警示單元，與控制單元通信連接並根據控制單元的指令發出警示信息；以提醒用戶或有關人員異常情況的發生，有利於用戶或有關人員及時根據異常情況採取針對性的應對措施，防止危險的發生；進一步地，所述警示單元採用聲光報警器，以從視覺和聽覺兩方面給用戶或有關人員以刺激，保證警示單元發出警示信息的有效性，提高警示單元的工作效果和工作效率。
斷電單元，與控制單元通信連接並根據控制單元的指令切斷電池的供電路徑；
控制單元，與第一分析單元、第二分析單元通信連接；
控制單元通過第一分析單元、第二分析單元獲取電池在t至2t時間段、2t至3t時間段……nt至(n+1)t時間段內的mt至(m+1)t時間段電池的加速度am以及溫度變化率Vm，並將am和Vm與預設值進行比較且根據比較結果指令控制警示單元和斷電單元工作；
其中，1≤m≤n。
具體地：控制單元內預設有第一加速度a11、第二加速度a22、第一變化率V11、第二變化率V22，其中，a11<a22，V11<V22；
當am≤a11、Vm≥x1V22時，表明此時電池的加速度較小，即車輛的加速度較小，但由於電池的溫度變化率偏高，說明電池可能存在異常情況，為提醒用戶或相關人員注意到該異常情況，此時控制單元指令控制警示單元工作，以提醒用戶或相關人員及時對電池進行檢測和查看；
當am≤a11、Vm≥x2V22時，此時電池的加速度較小，但由於電池的溫度變化率較高，此時電池存在異常情況，為避免危險發生，控制單元指令控制斷電單元工作切斷電池的供電路徑，充分保證電池及車輛的安全；
當a11<am<a22、Vm≥y1V22時，電池具有一定的加速度，即車輛具有一定的加速度，但電池的溫度變化率相比於該加速度範圍值偏高，此時控制單元指令控制警示單元工作，以提醒用戶或相關人員及時對電池進行檢測和查看；
當a11<am<a22、Vm≥y2V22時，電池具有一定的加速度，即車輛具有一定的加速度，但電池的溫度變化率相比於該加速度範圍值超出了正常範圍，為避免危險的發生，控制單元指令控制斷電單元工作，切斷電源的供電路徑；
當am≥a22、Vm≥z1V22時，電池具有較高的加速度，此時電池的溫度變化率也應相應增加，但此時電池的溫度變化率偏高，為提醒用戶或工作人員了解該情況，控制單元指令控制警示單元工作；
當am≥a22、Vm≥z2V22時，電池具有較高的加速度，此時電池的溫度變化率也應相應增加，但此時電池的溫度變化率超出可控範圍，為避免危險的發生，控制單元指令控制斷電單元工作，切斷電源的供電路徑，從根本上減小危險發生的可能性；
其中，0<x1<x2<1，0<y1<y2z1>1。
首先對電池所處環境狀態進行檢測，即根據電池的運動狀態來判斷電池是否在使用，當車輛在運動時，電池可在運動，即可通過電池的運動狀態來判斷車輛的運動狀態，並根據電池的運動狀態計算出電池在各時間段的加速度，所述電池的加速度即為車輛的加速度；其次採集電池的溫度值，並計算出電池在各時間段內溫度的變化率，最後根據電池的加速度信息以及電池的溫度變化率信息採取不同的控制策略；具體地：當電池的加速度較小時，即車輛的加速度較小，此時電池的電流較低，則電池的溫度在正常情況不會太高，若電池的溫度變化率超過定值時，表明此時電池存在異常，則控制單元根據電池的溫度變化率的具體值選擇警示策略或斷電策略：當電池溫度變化率偏高時，控制單元指令控制警示單元發出警示信息，提醒用戶或相關人員了解到電池溫度升高的情況，有利於用戶或相關人員及時採取應對措施；當電池溫度變化率過高時，控制單元直接指令控制斷電單元切斷電池的供電路徑，防止危險發生；當電池具有一定的加速度時，若電池的溫度變化率過高，表明此時電池溫度過快，為防止危險發生，控制單元同樣根據電池的溫度變化率的具體值選擇警示策略或斷電策略，充分保證電池處於健康適宜的狀態。
如此，結合電池的運動狀態以及電池的溫度來對電池的健康狀態進行判斷，提高了對電池的健康狀態分析的精度，防止電池在使用過程中發生危險，進一步保證用戶和社會環境的安全和和諧。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。