一种低温环境下电池智能管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种低温环境下电池智能管理系统及方法，涉及电池领域，其特征在于，所述系统包括：用于控制系统运行的控制单元；所述控制单元分别信号连接于用于获取系统运行状态数据的检测模块和上位机；所述检测模块信号连接于电池组；所述电池组信号连接于用于对电池充电进行均衡处理的均衡模块。它具有：可靠性和安全性高、功能多样和智能化程度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种低温环境下电池智能管理系统及方法
本专利技术涉及电池领域，尤其是一种低温环境下电池智能管理系统及方法。
技术介绍
随着电子技术的快速发展，仪器仪表的应用领域不断拓宽，电池供电成为了重要的选择。电池管理系统是电池使用安全性的有效保障。目前的电池管理系统大多为大容量电池组、短续航时间的应用而设计，这种管理系统服务的设备功耗大，电池的循环时间短，管理系统自身的功耗也不低，不适合在低功耗仪表场上使用。某燃气远程监控仪表，平均系统电流仅为几毫安，要求在低温下连续运行6个月以上。而现有的电池管理系统则远远不能满足这些需求。同时由于这些仪表和仪器本身需要处于较低温度下进行工作，因此对于电池运行的温度也提出了更多的考验。如何保证在电池使用不受影响，电池性能较高的情况下，严格控制电池的温度就显得尤为的重要。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种低温环境下电池智能管理系统及方法，它具有：可靠性和安全性高、功能多样和智能化程度高等优点。一种低温环境下电池智能管理系统，其特征在于，所述系统包括：用于控制系统运行的控制单元；所述控制单元分别信号连接于用于获取系统运行状态数据的检测模块和上位机；所述检测模块信号连接于电池组；所述电池组信号连接于用于对电池充电进行均衡处理的均衡模块。进一步的，所述控制单元包括：用于处理获取的系统运行状态数据的微控制单元、存储系统临时数据的存储设备和用于将系统的电平信号转换为RS232信号的信号转换模块；所述微控制单元分别信号连接与所述存储设备、信号转换模块和检测模块；所述信号转换模块信号连接于上位机。进一步的，所述检测模块包括：用于获取电池组运行过程中电压数据信息的电压检测单元、用于获取电池组运行过程中温度数据信息的温度检测单元、对电流进行采样的采样电阻和根据采样电阻采样后的电流计算电池组电量的电量计；所述为电压检测单元分别信号连接于电池组、微控制单元和采样电阻；所述温度检测单元分别信号连接于电池组、微控制单元和采样电阻；所述采样电阻信号连接于电量计；所述温度检测单元还信号连接于电压检测单元。进一步的，所述系统还包括：用于对系统运行过程中过流和过压情况进行保护的保护电路；所述保护电路分别信号连接于电池串、温度检测单元和微控制单元。所述系统还包括：用于防止微控制单元死机等异常而出现保护失效的二级保护电路；所述二级保护电路通过一个三段保险丝信号连接于接入系统。一种电池管理系统的管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：系统进行初始化；步骤2：检测电池组的状态；根据检测模块采集到的数据信息，判断应该对电池进行休眠处理、充电处理或者放电处理；若进行充电处理，控制均衡模块对电池进行充电均衡；若进行放电处理，则执行步骤3；步骤3：检测电池组的状态，同时对电池进行放电，放电过程中，根据检测模块采集到的数据信息得出电池电压的状态数据信息；若得出电压处于过放电状态，则对电池组进行放电保护；若得出电压处于过充电状态，则对电池组进行过充电保护；进而执行步骤4；步骤4：若电池组既没有处于过放电状态，也没有处于过充电状态，微控制单元则开启基准电源，执行步骤5；步骤5：检测模块对电池组的温度状态进行检测，得出电池组的温度状态数据信息，进一步判断电池是否处于过充电状态还是过放电状态；若处于过充电状态，则进行过充电保护；若处于过放电状态，则进行过放电保护；步骤6：电量计通过采样电阻采集到的电池组实时的电流数据信息，计算得出电池的电量数据信息；将电量数据信息发送给微控制单元；微控制单元对接收到的数据信息存储到存储设备中；步骤7：上位机通过信号转换模块和微控制单元信号连接，微控制单元将获取到的数据信息发送给上位机。所述电量计计算电量的方法为：获取电池组的初始状态电荷量：和电池的容量：；以及采样电阻实时获取的电池组的瞬时电流：；通过如下公式计算得出电池的当前电量：;其中，K为修正系数，是一个常量。所述电量计采样电阻的采样间隔为时间时的电量计算方法为：获取电池组的初始状态电荷量：和电池的容量：；以及采样电阻实时获取的电池组的瞬时电流：；通过如下公式计算得出电池的当前电量：;最终电量为：。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：采用双向高端微电流检测电路，结合开路电压和电荷积分算法实现电量检测。采用纽扣电池代替DC/DC降压电路最大程度降低功耗。系统实现了基本保护、剩余电量检测、故障记录等功能。同时，具有良好的稳定性和可靠性。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是本专利技术的一种低温环境下电池智能管理系统及方法的系统结构示意图。图2是本专利技术的一种低温环境下电池智能管理系统及方法的方法流程示意图。图3是本专利技术的一种低温环境下电池智能管理系统及方法的充电均衡电路的子单元示意图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。本专利技术实施例1中提供了一种低温环境下电池智能管理系统，系统结构如图1所示，方法流程示意图如图2所示：一种低温环境下电池智能管理系统，其特征在于，所述系统包括：用于控制系统运行的控制单元；所述控制单元分别信号连接于用于获取系统运行状态数据的检测模块和上位机；所述检测模块信号连接于电池组；所述电池组信号连接于用于对电池充电进行均衡处理的均衡模块。进一步的，所述控制单元包括：用于处理获取的系统运行状态数据的微控制单元、存储系统临时数据的存储设备和用于将系统的电平信号转换为RS232信号的信号转换模块；所述微控制单元分别信号连接与所述存储设备、信号转换模块和检测模块；所述信号转换模块信号连接于上位机。进一步的，所述检测模块包括：用于获取电池组运行过程中电压数据信息的电压检测单元、用于获取电池组运行过程中温度数据信息的温度检测单元、对电流进行采样的采样电阻和根据采样电阻采样后的电流计算电池组电量的电量计；所述为电压检测单元分别信号连接于电池组、微控制单元和采样电阻；所述温度检测单元分别信号连接于电池组、微控制单元和采样电阻；所述采样电阻信号连接于电量计；所述温度检测单元还信号连接于电压检测单元。进一步的，所述系统还包括：用于对系统运行过程中过流和过压情况进行保护的保护电路；所述保护电路分别信号连接于电池串、温度检测单元和微控制单元。所述系统还包括：用于防止微控制单元死机等异常而出现保护失效的二级保护电路；所述二级保护电路通过一个三段保险丝信号连接于接入系统。本专利技术实施例2中提供了一种低温环境下电池智能管理系统的管理方法，系统结构如图1所示，方法流程示意图如图2所示：一种电池管理系统的管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：系统进行初始化；步骤2：检测电池组的状态；根据检测模块采集到的数据信息，判断应该对电池进行休眠处理、充电处理或者放电处理；若进行充电处理，控制均衡模块对电池进行充电均衡；若进行放电处理，则执行步骤3；步骤3：检测电池组的状态，同时对电池进行放电，放电过程中，根据检测模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温环境下电池智能管理系统，其特征在于，所述系统包括：用于控制系统运行的控制单元；所述控制单元分别信号连接于用于获取系统运行状态数据的检测模块和上位机；所述检测模块信号连接于电池组；所述电池组信号连接于用于对电池充电进行均衡处理的均衡模块。

【技术特征摘要】
1.一种低温环境下电池智能管理系统，其特征在于，所述系统包括：用于控制系统运行的控制单元；所述控制单元分别信号连接于用于获取系统运行状态数据的检测模块和上位机；所述检测模块信号连接于电池组；所述电池组信号连接于用于对电池充电进行均衡处理的均衡模块。2.如权利要求1所述的低温环境下电池智能管理系统，其特征在于，所述控制单元包括：用于处理获取的系统运行状态数据的微控制单元、存储系统临时数据的存储设备和用于将系统的电平信号转换为RS232信号的信号转换模块；所述微控制单元分别信号连接与所述存储设备、信号转换模块和检测模块；所述信号转换模块信号连接于上位机。3.如权利要求1或2所述的低温环境下电池智能管理系统，其特征在于，所述检测模块包括：用于获取电池组运行过程中电压数据信息的电压检测单元、用于获取电池组运行过程中温度数据信息的温度检测单元、对电流进行采样的采样电阻和根据采样电阻采样后的电流计算电池组电量的电量计；所述为电压检测单元分别信号连接于电池组、微控制单元和采样电阻；所述温度检测单元分别信号连接于电池组、微控制单元和采样电阻；所述采样电阻信号连接于电量计；所述温度检测单元还信号连接于电压检测单元。4.如权利要求3所述的低温环境下电池智能管理系统，其特征在于，所述系统还包括：用于对系统运行过程中过流和过压情况进行保护的保护电路；所述保护电路分别信号连接于电池串、温度检测单元和微控制单元。5.如权利要求4所述的低温环境下电池智能管理系统，其特征在于，所述系统还包括：用于防止微控制单元死机等异常而出现保护失效的二级保护电路；所述二级保护电路通过一个三段保险丝信号连接于接入系统。6.如权利要求1所述的温环境下电池智能管理系统，其特征在于，所述电池组为纽扣电池组成的电池组。7.一种基于权利要求1至6之一所述的电池管理...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福彦，
申请(专利权)人：德阳九鼎智远知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51