專利名稱：基于遙感技術實時監(jiān)控和動態(tài)修復遙控電池組的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于遙感技術在電化學電池領域的應用范圍，特別涉及一種基于遙感技術實時監(jiān)控和動態(tài)修復遙控電池組的系統(tǒng)，具體說是在大容量、高倍率的大動力電池組中應用遙感技術解決了單體電池和模塊在應用時其物理、化學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、信息處理和技術服務三個系統(tǒng)平臺對遙控電池組實施實時監(jiān)控和動態(tài)修復，極大地提高了大容量動力電池組在應用時的安全性和使用壽命。
背景技術：
在現(xiàn)階段，節(jié)能減排、環(huán)境保護、溫室氣體以致全球氣候變暖、石油儲量見底且價位高的現(xiàn)實情況下，使電動汽車產(chǎn)業(yè)化尤顯迫切和必要。然而電動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間引起單體電池和模塊間物理、化學性能離散度變異密切相關。目前各電動汽車生產(chǎn)廠家對電池組隨使用時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車產(chǎn)業(yè)化對安全性要求的瓶頸。電動汽車越來越傾向于比能量高的電池，如大動力鋰電池，但這種電池組對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，個別單體電池在充放電過程中電壓變化將比較劇烈，導致整個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比其他單體電池先達到充滿或放空的狀態(tài)， 導致這部分單體電池容易處于過充電或過放電的狀態(tài)，不但會縮短電池組的使用壽命，還可能導致電池燃燒、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不斷變化，當溫度變化不一致時，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)象不是獨立的，而是相互影響，耦合在一起的。故電動汽車用大動力電池模塊在使用時對離散度控制和修復成為亟待解決的問題。 通過對遙控電池組的遙感監(jiān)控和修復，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，極大的延長了電池組使用壽命，降低了運營成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術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，個別單體電池在充放電過程中電壓變化將比較劇烈，導致整個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比其他單體電池先達到充滿或放空的狀態(tài)，導致這部分單體電池容易處于過充電或過放電的狀態(tài)，不但會縮短電池組的使用壽命，還可能導致電池燃燒、爆炸等不安全因素的不足，而提供一種基于遙感技術實時監(jiān)控和動態(tài)修復遙控電池組的系統(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服務三個系統(tǒng)平臺通過無線網(wǎng)絡信息傳輸進行連接，所述無線網(wǎng)絡為互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)絡公共信息服務平臺或衛(wèi)星定位；[0005]所述遙感信息獲取平臺為由數(shù)字電池組管理單元和1-n個數(shù)字單體電池上的各傳感器連接組成的數(shù)字大動力電池組；所述組成數(shù)字大動力電池組的每個數(shù)字單體電池的正負極耳之間的安裝一個電流傳感器、一個電壓傳感器和一個溫度傳感器。所述遙感信息處理平臺為由數(shù)據(jù)庫、服務器、用戶、防火墻和路由器連接一起構成監(jiān)控服務中心。所述技術服務平臺為服務終端。所述用戶為PDA。所述單體電池的個數(shù)η由數(shù)字大動力電池組的容量決定。所述數(shù)據(jù)庫包括企業(yè)數(shù)據(jù)、地圖信息和GPRS信息。所述服務器采用TOB或GIS資源。本實用新型的有益效果是本遙控系統(tǒng)可以應用于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)進行遠程消息收集以及向被收集信息的總控單元發(fā)出指令(報警或專用控制信號)。本實用新型可以克服大容量電池組工作狀態(tài)時離散度變異造成的隱患。解決了大容量電池組在使用時其物理、化學特征離散度變異難以控制的安全隱患，極大改善了高容量、大動力電池組的應用可靠性，大幅度提高了電池組的安全性和使用壽命。本實用新型的實施將會促進純電動車輛加快產(chǎn)業(yè)化的進程。

圖1為基于遙感技術實時監(jiān)控和動態(tài)修復遙控電池組的系統(tǒng)的組成示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種基于遙感技術實時監(jiān)控和動態(tài)修復遙控電池組的系統(tǒng)。
以下結合附圖對本實用新型進一步說明。在圖1所示為基于遙感技術實時監(jiān)控和動態(tài)修復遙控電池組的系統(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服務三個系統(tǒng)平臺通過無線網(wǎng)絡信息傳輸進行連接。所述無線網(wǎng)絡為互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)絡公共信息服務平臺或衛(wèi)星定位；所述遙感信息獲取平臺包括由數(shù)字電池組管理單元和1-n個數(shù)字單體電池組成數(shù)字大動力電池組，在生產(chǎn)大容量電池組時，在電池組每個數(shù)字單體電池的正負極耳之間的適當位置安裝一個電流傳感器、一個電壓傳感器和一個溫度傳感器，這些傳感器和數(shù)字電池組管理單元連接構成信息采集裝置，采集到的信息通過數(shù)字電池組管理單元進行模數(shù)轉換處理，并將得到的遙感數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射傳輸?shù)奖O(jiān)控服務中心的資料處理平臺；遙感器采用GPS數(shù)據(jù)接收融合數(shù)字開關輸入/輸出接口，采用合理的控制技術，使用了 GPRS數(shù)據(jù)通道實現(xiàn)電池組位置、離散度狀態(tài)信息的實時傳輸。遙感數(shù)據(jù)傳輸與主機采用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)字大動力電池組的數(shù)字單體電池η的個數(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用時涉及的實時定位(影像和矢量信息)、運動速率信息，遠程控制信息 (斷電、短路、報警等)GPS電池組監(jiān)控中心系統(tǒng)采用先進的分布式多層體系架構的開放型系統(tǒng)。系統(tǒng)容量大，支持融合計算機網(wǎng)絡技術，數(shù)據(jù)處理技術，具有良好的擴容性和擴展性， 軟件開發(fā)更加靈活。所述遙感信息處理平臺為由數(shù)據(jù)庫、服務器、用戶、防火墻和路由器連接在一起構成監(jiān)控服務中心；其中數(shù)據(jù)庫包括企業(yè)數(shù)據(jù)、地圖信息和GPRS信息；服務器采用WEB或GIS 資源。監(jiān)控服務中心將采集單元得到的信息進行時序編碼和加密，一面記錄在相應的存儲介質(zhì)中，一面通過GPRS、CDMA或GPS傳至信息處理終端，進行記錄和顯示。收集的信息通過系統(tǒng)軟件處理得到當前電池組和電池組中單體電池的當前狀態(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電池組及電池組中單體電池工況的加密時序信號，通過GIS、GPS、或GPRS定位裝置，通知用戶對有問題的電池組進行處理；其中用戶為PDA。所述技術服務平臺為服務終端；用戶接到數(shù)據(jù)顯示某個單體電池離散度低于整體電池組3-35%時和系統(tǒng)的自動報警消息，則到指定4S服務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)指導下為遙控電池定量充電。本遙控系統(tǒng)可以應用于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)進行遠程消息收集以及向被收集信息的總控單元發(fā)出指令(報警或專用控制信號)。本遙控系統(tǒng)可以克服工作狀態(tài)時離散度變異造成的隱患。
權利要求1.一種基于遙感技術實時監(jiān)控和動態(tài)修復遙控電池組的系統(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服務三個系統(tǒng)平臺通過無線網(wǎng)絡信息傳輸進行連接，所述遙感信息獲取平臺為由數(shù)字電池組管理單元和1-n個數(shù)字單體電池上的各傳感器連接組成的數(shù)字大動力電池組；所述遙感信息處理平臺為由數(shù)據(jù)庫、服務器、用戶、防火墻和路由器連接一起構成監(jiān)控服務中心；所述技術服務平臺為服務終端。
2.根據(jù)權利要求1所述基于遙感技術實時監(jiān)控和動態(tài)修復遙控電池組的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡為互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)絡公共信息服務平臺或衛(wèi)星定位。
3.根據(jù)權利要求1所述基于遙感技術實時監(jiān)控和動態(tài)修復遙控電池組的系統(tǒng)，其特征在于，所述組成數(shù)字大動力電池組的每個數(shù)字單體電池的正負極耳之間的安裝一個電流傳感器、一個電壓傳感器和一個溫度傳感器。
4.根據(jù)權利要求1所述基于遙感技術實時監(jiān)控和動態(tài)修復遙控電池組的系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶為PDA。
5.根據(jù)權利要求1所述基于遙感技術實時監(jiān)控和動態(tài)修復遙控電池組的系統(tǒng)，其特征在于，所述單體電池的個數(shù)η由數(shù)字大動力電池組的容量決定。
專利摘要本實用新型公開了屬于電化學電池領域的一種基于遙感技術實時監(jiān)控和動態(tài)修復遙控電池組的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設立對遙控電池組的實時遙感信息獲取、遙感信息處理和技術服務三個系統(tǒng)平臺，系統(tǒng)平臺之間通過無線網(wǎng)絡信息傳輸進行連接，本實用新型采用遙感技術實施對遙控電池組離散度變異進行實時監(jiān)控和動態(tài)修復。在實時狀態(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，隨時修復處于離散度變異的電池組，解決了大容量電池組在使用時其物理、化學特征離散度變異難以控制的安全隱患，極大改善了高容量、大動力電池模塊的應用可靠性，安全性和使用壽命，將會促進純電動車輛加快產(chǎn)業(yè)化的進程。
文檔編號H01M10/42GK201994387SQ20102027849
公開日2011年9月28日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權日2010年8月2日
發(fā)明者張云, 王曉功, 程建聰 申請人:北京神州巨電新能源技術開發(fā)有限公司, 河北神州巨電新能源科技開發(fā)有限公司