專利名稱：基于遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)遙控電池組的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于遙感技術(shù)在電化學(xué)電池領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，特別涉及一種基于遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)遙控電池組的系統(tǒng)，具體說是在大容量、高倍率的大動(dòng)力電池組中應(yīng)用遙感技術(shù)解決了單體電池和模塊在應(yīng)用時(shí)其物理、化學(xué)特征離散度變異而引起安全隱患，通過建立的遙感信息獲取、信息處理和技術(shù)服務(wù)三個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)遙控電池組實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)，極大地提高了大容量動(dòng)力電池組在應(yīng)用時(shí)的安全性和使用壽命。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)階段，節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)、溫室氣體以致全球氣候變暖、石油儲(chǔ)量見底且價(jià)位高的現(xiàn)實(shí)情況下，使電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化尤顯迫切和必要。然而電動(dòng)車的性能受制于電池組的性能，而電池組的性能又與它在工作時(shí)間引起單體電池和模塊間物理、化學(xué)性能離散度變異密切相關(guān)。目前各電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠家對(duì)電池組隨使用時(shí)的離散度變化造成安全隱患僅靠定期維修來解決，該方法無法突破電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)化對(duì)安全性要求的瓶頸。電動(dòng)汽車越來越傾向于比能量高的電池，如大動(dòng)力鋰電池，但這種電池組對(duì)單體電池和模塊間的離散度變異具有很高的要求。電池組的離散現(xiàn)象主要表現(xiàn)為單體電池的內(nèi)阻、電壓、容量和溫度的不一致。由于單體電池內(nèi)阻，尤其是極化內(nèi)阻的不一致，個(gè)別單體電池在充放電過程中電壓變化將比較劇烈，導(dǎo)致整個(gè)電池組的電壓變化劇烈，影響電池組的調(diào)峰能力；由于單體電池容量存在差異，部分單體電池在使用過程中會(huì)比其他單體電池先達(dá)到充滿或放空的狀態(tài)， 導(dǎo)致這部分單體電池容易處于過充電或過放電的狀態(tài)，不但會(huì)縮短電池組的使用壽命，還可能導(dǎo)致電池燃燒、爆炸等不安全因素；由于單體電池在工作中有放熱和吸熱的過程，單體電池的溫度也會(huì)不斷變化，當(dāng)溫度變化不一致時(shí)，部分單體電池將可能超過適用溫度范圍，帶來性能下降和安全隱患。上述4種不一致現(xiàn)象不是獨(dú)立的，而是相互影響，耦合在一起的。故電動(dòng)汽車用大動(dòng)力電池模塊在使用時(shí)對(duì)離散度控制和修復(fù)成為亟待解決的問題。 通過對(duì)遙控電池組的遙感監(jiān)控和修復(fù)，使電池組離散度安全性從電池組開始使用到產(chǎn)品回收，其生命周期處于全程監(jiān)控，極大的延長(zhǎng)了電池組使用壽命，降低了運(yùn)營(yíng)成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中電池組單體電池的內(nèi)阻、電壓、容量和溫度的不一致等離散現(xiàn)象，特別是單體電池內(nèi)阻，尤其是極化內(nèi)阻的不一致，個(gè)別單體電池在充放電過程中電壓變化將比較劇烈，導(dǎo)致整個(gè)電池組的電壓變化劇烈，影響電池組的調(diào)峰能力；由于單體電池容量存在差異，部分單體電池在使用過程中會(huì)比其他單體電池先達(dá)到充滿或放空的狀態(tài)，導(dǎo)致這部分單體電池容易處于過充電或過放電的狀態(tài)，不但會(huì)縮短電池組的使用壽命，還可能導(dǎo)致電池燃燒、爆炸等不安全因素的不足，而提供一種基于遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)遙控電池組的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由遙感信息獲取、遙感信息處理和技術(shù)服務(wù)三個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)通過無線網(wǎng)絡(luò)信息傳輸進(jìn)行連接，所述無線網(wǎng)絡(luò)為互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)公共信息服務(wù)平臺(tái)或衛(wèi)星定位；[0005]所述遙感信息獲取平臺(tái)為由數(shù)字電池組管理單元和1-n個(gè)數(shù)字單體電池上的各傳感器連接組成的數(shù)字大動(dòng)力電池組；所述組成數(shù)字大動(dòng)力電池組的每個(gè)數(shù)字單體電池的正負(fù)極耳之間的安裝一個(gè)電流傳感器、一個(gè)電壓傳感器和一個(gè)溫度傳感器。所述遙感信息處理平臺(tái)為由數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器、用戶、防火墻和路由器連接一起構(gòu)成監(jiān)控服務(wù)中心。所述技術(shù)服務(wù)平臺(tái)為服務(wù)終端。所述用戶為PDA。所述單體電池的個(gè)數(shù)η由數(shù)字大動(dòng)力電池組的容量決定。所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括企業(yè)數(shù)據(jù)、地圖信息和GPRS信息。所述服務(wù)器采用TOB或GIS資源。本實(shí)用新型的有益效果是本遙控系統(tǒng)可以應(yīng)用于Ikm范圍的局域空間中的電池組信息的近程控制，也可以通過GIS、GPS或GPRS無線通訊網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程消息收集以及向被收集信息的總控單元發(fā)出指令(報(bào)警或?qū)Ｓ每刂菩盘?hào))。本實(shí)用新型可以克服大容量電池組工作狀態(tài)時(shí)離散度變異造成的隱患。解決了大容量電池組在使用時(shí)其物理、化學(xué)特征離散度變異難以控制的安全隱患，極大改善了高容量、大動(dòng)力電池組的應(yīng)用可靠性，大幅度提高了電池組的安全性和使用壽命。本實(shí)用新型的實(shí)施將會(huì)促進(jìn)純電動(dòng)車輛加快產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

圖1為基于遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)遙控電池組的系統(tǒng)的組成示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供一種基于遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)遙控電池組的系統(tǒng)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。在圖1所示為基于遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)遙控電池組的系統(tǒng)的組成示意圖中，該系統(tǒng)由遙感信息獲取、遙感信息處理和技術(shù)服務(wù)三個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)通過無線網(wǎng)絡(luò)信息傳輸進(jìn)行連接。所述無線網(wǎng)絡(luò)為互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)公共信息服務(wù)平臺(tái)或衛(wèi)星定位；所述遙感信息獲取平臺(tái)包括由數(shù)字電池組管理單元和1-n個(gè)數(shù)字單體電池組成數(shù)字大動(dòng)力電池組，在生產(chǎn)大容量電池組時(shí)，在電池組每個(gè)數(shù)字單體電池的正負(fù)極耳之間的適當(dāng)位置安裝一個(gè)電流傳感器、一個(gè)電壓傳感器和一個(gè)溫度傳感器，這些傳感器和數(shù)字電池組管理單元連接構(gòu)成信息采集裝置，采集到的信息通過數(shù)字電池組管理單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，并將得到的遙感數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射傳輸?shù)奖O(jiān)控服務(wù)中心的資料處理平臺(tái)；遙感器采用GPS數(shù)據(jù)接收融合數(shù)字開關(guān)輸入/輸出接口，采用合理的控制技術(shù)，使用了 GPRS數(shù)據(jù)通道實(shí)現(xiàn)電池組位置、離散度狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)傳輸。遙感數(shù)據(jù)傳輸與主機(jī)采用RS232或者485連接，具體通信協(xié)議可以根據(jù)用戶定制。 所述遙感數(shù)據(jù)包括單體電池的內(nèi)阻、單體電池電壓在2. OV-4. 5V范圍、由大容量電池組的容量30Ah到IOOOAh的具體容量來確定組成數(shù)字大動(dòng)力電池組的數(shù)字單體電池η的個(gè)數(shù)； 單體電池的工作溫度在-50°C _+70°C之間、充放電等參數(shù)的離散度變異信息。數(shù)據(jù)還包括遙控電池組全程應(yīng)用時(shí)涉及的實(shí)時(shí)定位(影像和矢量信息)、運(yùn)動(dòng)速率信息，遠(yuǎn)程控制信息 (斷電、短路、報(bào)警等)GPS電池組監(jiān)控中心系統(tǒng)采用先進(jìn)的分布式多層體系架構(gòu)的開放型系統(tǒng)。系統(tǒng)容量大，支持融合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)處理技術(shù)，具有良好的擴(kuò)容性和擴(kuò)展性， 軟件開發(fā)更加靈活。所述遙感信息處理平臺(tái)為由數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器、用戶、防火墻和路由器連接在一起構(gòu)成監(jiān)控服務(wù)中心；其中數(shù)據(jù)庫(kù)包括企業(yè)數(shù)據(jù)、地圖信息和GPRS信息；服務(wù)器采用WEB或GIS 資源。監(jiān)控服務(wù)中心將采集單元得到的信息進(jìn)行時(shí)序編碼和加密，一面記錄在相應(yīng)的存儲(chǔ)介質(zhì)中，一面通過GPRS、CDMA或GPS傳至信息處理終端，進(jìn)行記錄和顯示。收集的信息通過系統(tǒng)軟件處理得到當(dāng)前電池組和電池組中單體電池的當(dāng)前狀態(tài)和變化過程的歷史記錄，由此判斷電池組的工況和其中單體電池的工況，得到含有地理信息的反應(yīng)電池組及電池組中單體電池工況的加密時(shí)序信號(hào)，通過GIS、GPS、或GPRS定位裝置，通知用戶對(duì)有問題的電池組進(jìn)行處理；其中用戶為PDA。所述技術(shù)服務(wù)平臺(tái)為服務(wù)終端；用戶接到數(shù)據(jù)顯示某個(gè)單體電池離散度低于整體電池組3-35%時(shí)和系統(tǒng)的自動(dòng)報(bào)警消息，則到指定4S服務(wù)中心去為遙控電池定量充電或更換有問題的單體電池。充電站在經(jīng)過處理后的遙感數(shù)據(jù)指導(dǎo)下為遙控電池定量充電。本遙控系統(tǒng)可以應(yīng)用于Ikm范圍的局域空間中的電池組信息的近程控制，也可以通過GIS、GPS或GPRS無線通訊網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程消息收集以及向被收集信息的總控單元發(fā)出指令(報(bào)警或?qū)Ｓ每刂菩盘?hào))。本遙控系統(tǒng)可以克服工作狀態(tài)時(shí)離散度變異造成的隱患。
權(quán)利要求1.一種基于遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)遙控電池組的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由遙感信息獲取、遙感信息處理和技術(shù)服務(wù)三個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)通過無線網(wǎng)絡(luò)信息傳輸進(jìn)行連接，所述遙感信息獲取平臺(tái)為由數(shù)字電池組管理單元和1-n個(gè)數(shù)字單體電池上的各傳感器連接組成的數(shù)字大動(dòng)力電池組；所述遙感信息處理平臺(tái)為由數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器、用戶、防火墻和路由器連接一起構(gòu)成監(jiān)控服務(wù)中心；所述技術(shù)服務(wù)平臺(tái)為服務(wù)終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)遙控電池組的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)為互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)公共信息服務(wù)平臺(tái)或衛(wèi)星定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)遙控電池組的系統(tǒng)，其特征在于，所述組成數(shù)字大動(dòng)力電池組的每個(gè)數(shù)字單體電池的正負(fù)極耳之間的安裝一個(gè)電流傳感器、一個(gè)電壓傳感器和一個(gè)溫度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)遙控電池組的系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶為PDA。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)遙控電池組的系統(tǒng)，其特征在于，所述單體電池的個(gè)數(shù)η由數(shù)字大動(dòng)力電池組的容量決定。
專利摘要本實(shí)用新型公開了屬于電化學(xué)電池領(lǐng)域的一種基于遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)遙控電池組的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)立對(duì)遙控電池組的實(shí)時(shí)遙感信息獲取、遙感信息處理和技術(shù)服務(wù)三個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)，系統(tǒng)平臺(tái)之間通過無線網(wǎng)絡(luò)信息傳輸進(jìn)行連接，本實(shí)用新型采用遙感技術(shù)實(shí)施對(duì)遙控電池組離散度變異進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)修復(fù)。在實(shí)時(shí)狀態(tài)下，將包括單體電池、電壓，容量，溫度、內(nèi)阻和充放電等參數(shù)控制在安全狀態(tài)下，隨時(shí)修復(fù)處于離散度變異的電池組，解決了大容量電池組在使用時(shí)其物理、化學(xué)特征離散度變異難以控制的安全隱患，極大改善了高容量、大動(dòng)力電池模塊的應(yīng)用可靠性，安全性和使用壽命，將會(huì)促進(jìn)純電動(dòng)車輛加快產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。
文檔編號(hào)H01M10/42GK201994387SQ20102027849
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者張?jiān)? 王曉功, 程建聰 申請(qǐng)人:北京神州巨電新能源技術(shù)開發(fā)有限公司, 河北神州巨電新能源科技開發(fā)有限公司