一種鉛酸動力電池自動管理裝置製造方法
2023-05-23 04:57:36 2
一種鉛酸動力電池自動管理裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開一種鉛酸動力電池自動管理裝置，包括：資料庫，用於存儲數字證書，通過管理界面維護所述資料庫中的數字證書；採集模塊，通過兩線制採集鉛酸動力電池的參數數據上傳至所述資料庫；加密解密模塊，用於使用所述數字證書對參數數據進行加密和/或解密；數據處理模塊，用於向所述加密解密模塊支付獨立密碼，接收所述參數數據並對所述參數數據處理後將所述處理結果發送至顯示器中；顯示器，用於接收所述處理結果並將所述處理結果顯示出來。本發明提供了一種鉛酸動力電池自動管理裝置，使用數字證書對參數數據進行加密和/或解密，以實現對裝置的安全管理，提高了鉛酸動力電池自動管理裝置的安全性。
【專利說明】—種鉛酸動力電池自動管理裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種自動管理裝置，特別涉及一種鉛酸動力電池自動管理裝置。
[0002]
【背景技術】
[0003]以蓄電池作為能源的電動汽車是解決汽車大氣汙染最有效的方案。近幾年來我國各種電動自行車、摩託車、汽車、觀光車等運輸工具的大規模產業化進展受到全世界的關注。
[0004]鉛酸蓄電池行業與電力、交通、信息等產業發展息息相關，在汽車、觀光車、電動車等運輸工具和大型不間斷供電電源系統中處於重要地位，是社會生產經營活動和人類生活中不可或缺的。我國蓄電池行業規模龐大，應用廣泛，鑑於鉛酸蓄電池的使用不當帶來的問題(如硫化、容量減小、使用壽命縮短等)，實現蓄電池的智能化管理顯得非常必要。
[0005]電動車蓄電池管理系統是一個集監測、控制與管理為一體的的電氣測控系統。
[0006]早期的電池管理系統一般只具有監測電池電壓、溫度、電流的簡單功能。隨著先進電池在電動車中應用的推廣，對電池管理系統的要求越來越高，電池管理系統的功能也越來越強。電動車事業的蓬勃發展，給電池管理技術的發展帶來強大動力。人們對電池的認識增強，對電池的管理也日趨有效，電池管理系統已經從監控系統逐漸向管理系統轉變。國內對電動車的發展極為重視，早在1992年就把電動車的開發發展列入國家的「八五」重點科技攻關項目，針對電池管理系統以及充電機系統進行了長期深入的研究開發，在BMS方面取得很大的突破，與國外水平也較為接近，研製產品在純電動和混合動力電動車上得到大量使用，但電池管理技術還並不成熟。電動汽車的發展及產業化，對動力蓄電池管理系統將具有巨大的市場需求，同時技術上也將提出更高的要求。這些研究主要是在一些高校，他們依託自己的科技優勢，聯合一些大的汽車生產商和電池供應商共同開展研究。如同濟大學和北京星恆電池有限公司的鋰離子電池管理系統主要功能有:電流、電壓及電池模塊溫度的採集，SOC估計，自動均衡，事故處理與記錄等。北京交通大學自1993年起一直致力於電池管理系統研究，在SOC估算方面，先後採用了 OCV-SOC對應關係、安時計量加自放電、充電效率等修正，以及採用雙卡爾曼濾波的預測方法(成功的運用到二汽混合動力電動汽車)；經過多年的努力，北京交通大學電池管理系統具有性能穩定、可靠性好、檢測精度高、功能齊備、方便耐用等優點。隨著近十年來電動汽車研究和使用的不斷升溫，國外一些大的汽車生產商和電池供應商針對各種電池作了大量研究及試驗，總結出電池的數學模型，並成功開發出許多電池管理系統裝在車上試用。如德國的BADICHEQ系統能同時對20個電池單元進行電壓、電流和溫度測量，能根據電池單元對主充電機的充電電流進行控制，能用一個小的充電機對單個電池進行均衡充電，能儲存歷史數據和與PC機進行數據通信，可以顯示電池剩餘電量以及可以對各種異常進行報警。美國Villanova大學和US Nanocorp公司多年對各種類型電池的SOC進行基於模糊邏輯的預測。國外關於電池荷電狀態SOC的研究大多是通過測量電池的電流、電壓等外界參數找出SOC與這些參數的關係，以間接的測出電池的SOC值。目前常用的有開路電壓法、容量累計法、電池內阻法等，同時一些複雜的算法如神經網絡和卡爾曼濾波法也在逐步研究和發展。
[0007]車用電池在線SOC估算是公認的國際性難題，眾多國內外專家學者先後提出了許多解決辦法。已經從最初的 OCV — SOCCopen cir-cuit voltage-state of charge)、庫倫計量以及溫度、充放電倍率、充電效率修正或綜合以上部分或全部進行SOC的估算。先進的算法也相繼出現，如模糊邏輯算法模型、自適應神經模糊推斷模型、卡爾曼濾波估計模型算法以及新出現的線性模型法和阻抗光譜法等。雖然人們進行了大量的努力，但是效果並不理想，都存在缺陷，不能達到實際使用的要求。這主要是因為電池組的SOC與溫度、充放電倍率、前一時刻充放電狀態、極化效應、電池壽命等因素相關，而且表現出很強的非線性，給SOC實時在線估算帶來很大的困難。人們開始意識到電池的內部工作機理和外特性綜合考慮，對電池進行建模才是解決電池SOC估算的根本辦法。
[0008]電池的SOC估算和SOH評估還不能滿足車輛和電池實際需求是當前電池管理系統最大的缺陷，這直接影響到電池的性能和電池壽命以及電動汽車的駕駛性能和電動車事業的推廣。所以從電池的內部機理和外特性出發，從電池的電化學、熱學以及電學對電池進行綜合建模及其模型參數的自適應識別技術、利用電池模型對電池的SOC估算及SOH評估技術、電池優化充放電控制算法及均衡充電技術是電池管理系統亟待解決的問題，也是今後的主要發展方向。隨著高科技的飛速發展，微電子技術已經被廣泛應用到各個科學領域。
[0009]發明人在研究的過程中發現，由於蓄電池充放電過程的複雜性，電池管理系統不能全程監測蓄電池的電壓、電流、溫度和充放電的累計值，因此不能確保蓄電池不會因過度充電和過度放電而折壽，電池管理系統也不能給出比較準確的蓄電池剩餘電量(S0C -State Of Charge)估計,性能參數由於放在資料庫中，也會被人隨意獲取,安全性差。
[0010]
【發明內容】
[0011]本發明提供一種鉛酸動力電池自動管理裝置，它可以克服現有技術的不足，使用數字證書對參數數據進行加密和/或解密，以實現對裝置的安全管理，提高了鉛酸動力電池自動管理裝置的安全性。
[0012]本發明實施例提供的一種鉛酸動力電池自動管理裝置，包括:
資料庫，用於存儲數字證書，通過管理界面維護所述資料庫中的數字證書；
採集模塊，通過兩線制採集鉛酸動力電池的參數數據上傳至所述資料庫；
加密解密模塊，用於使用所述數字證書對參數數據進行加密和/或解密；
數據處理模塊，用於向所述加密解密模塊支付獨立密碼，接收所述參數數據並對所述參數數據處理後將所述處理結果發送至顯示器中；
顯示器，用於接收所述處理結果並將所述處理結果顯示出來。
[0013]所述資料庫，包括:證書表和證書狀態表。
[0014]所述管理界面包括上傳公鑰和私鑰；
該裝置還包括報警模塊，用於當所述處理結果超出預定值時啟動報警。
[0015]所述超出預定值為出現過壓、過流、欠壓或高溫等異常情況。
[0016]該裝置還包括電源模塊。[0017]本發明提供一種鉛酸動力電池自動管理裝置，它可以克服現有技術的不足，使用數字證書對參數數據進行加密和/或解密，以實現對裝置的安全管理，提高了鉛酸動力電池自動管理裝置的安全性。
[0018]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例提供的一種鉛酸動力電池自動管理裝置示意圖。
[0020]
【具體實施方式】
[0021]下面對本發明實施例的【具體實施方式】進行詳細描述:
如圖1所示，該裝置主要包括以下部分:
資料庫，用於存儲數字證書，通過管理界面維護所述資料庫中的數字證書；
採集模塊，通過兩線制採集鉛酸動力電池的參數數據上傳至所述資料庫；
加密解密模塊，用於使用所述數字證書對參數數據進行加密和/或解密；
數據處理模塊，用於向所述加密解密模塊支付獨立密碼，接收所述參數數據並對所述參數數據處理後將所述處理結果發送至顯示器中；
顯示器，用於接收所述處理結果並將所述處理結果顯示出來。
[0022]所述資料庫，包括:證書表和證書狀態表。
[0023]所述管理界面包括上傳公鑰和私鑰；
該裝置還包括報警模塊，用於當所述處理結果超出預定值時啟動報警。
[0024]所述超出預定值為出現過壓、過流、欠壓或高溫等異常情況。
[0025]該裝置還包括電源模塊。
[0026]本發明提供一種鉛酸動力電池自動管理裝置，它可以克服現有技術的不足，使用數字證書對參數數據進行加密和/或解密，以實現對裝置的安全管理，提高了鉛酸動力電池自動管理裝置的安全性。
[0027]現以STC89C52和DS2438為主要晶片，對鉛酸蓄電池電壓、電流、溫度、和剩餘電量的實時監測，並通過採集到的信號可實現系統的自我保護，使得該系統能提高蓄電池的使用壽命，降低維護成本，也可以給駕車人員提供有用信息。
[0028]觀光車蓄電池每組由6節每節12V的電池串聯組成。由於各單節電池存在差異，而電池組的性能由最差的單節電池決定，所以檢測系統需要檢測每節蓄電池的狀態。由於串聯的各個蓄電池的直流電位不共地，不能直接掛在單一總線上傳輸數據，所以每個DS2438數據採集板要採取光耦隔離措施，並將單線制改為收、發兩線制，分別掛在收、發兩根線上與單片機進行通信。電池採樣數據送至單片機處理，處理結果通過液晶顯示，當檢測到電池異常時，通過蜂鳴器發出報警信號。
[0029]採集模塊主要使用DS2438對電池的各種參數進行採集，晶片需緊貼電池以採集電池溫度。觀光車蓄電池組是由6塊每塊12V的電池串聯而成，總電壓為72V。由於串聯的各個蓄電池的直流電位不共地，不能掛接在單一總線上傳輸數據，所以每個DS2438採集板需要採取光耦隔離措施，將單線制改為收、發兩線制，分別掛接在線上。這裡使用的光耦是6N135。
[0030]通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現，當然也可以通過硬體，但很多情況下前者是更佳的實施方式。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述的方法。
[0031]以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明並非局限於此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種鉛酸動力電池自動管理裝置，其特徵在於，包括: 資料庫，用於存儲數字證書，通過管理界面維護所述資料庫中的數字證書； 採集模塊，通過兩線制採集鉛酸動力電池的參數數據上傳至所述資料庫； 加密解密模塊，用於使用所述數字證書對參數數據進行加密和/或解密； 數據處理模塊，用於向所述加密解密模塊支付獨立密碼，接收所述參數數據並對所述參數數據處理後將所述處理結果發送至顯示器中； 顯示器，用於接收所述處理結果並將所述處理結果顯示出來。
2.根據權利要求1所述的一種鉛酸動力電池自動管理裝置，其特徵在於，所述資料庫，包括:證書表和證書狀態表。
3.根據權利要求1所述的一種鉛酸動力電池自動管理裝置，其特徵在於，所述管理界面包括上傳公鑰和私鑰。
4.根據權利要求1所述的一種鉛酸動力電池自動管理裝置，其特徵在於，該裝置還包括報警模塊，用於當所述處理結果超出預定值時啟動報警。
5.根據權利要求4所述的一種鉛酸動力電池自動管理裝置，其特徵在於，所述超出預定值為出現過壓、過流、欠壓或高溫等異常情況。
6.根據權利要求1所述的一種鉛酸動力電池自動管理裝置，其特徵在於，該裝置還包括電源模塊。
【文檔編號】H01M10/48GK103746148SQ201310701863
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】郭毅鋒, 黃麗敏, 雷安池 申請人:廣西科技大學