本發(fā)明涉及一種用于鋰電池安全管理的智能系統(tǒng)，屬于便攜電腦、電源管理。

背景技術(shù)：

1、隨著電子技術(shù)的發(fā)展，便攜電腦的使用變得愈發(fā)普及，便攜性是便攜電腦的主要特征，續(xù)航時(shí)間是便攜電腦的重要性能指標(biāo)。鋰電池作為重要的儲(chǔ)能和供能設(shè)備，具有低體積重量、高能量密度，充能和釋能迅速的優(yōu)點(diǎn)，在便攜電腦領(lǐng)域被廣泛運(yùn)用。

2、在鋰電池的使用過(guò)程中，由于充放電電流或溫度異常引發(fā)的電池?fù)p壞事故層出不窮。同時(shí)，因?yàn)橐馔馐鹿驶蛞粫r(shí)疏忽造成的便攜機(jī)設(shè)備遺失同樣會(huì)給用戶帶來(lái)不必要的損失。鋰電池作為便攜電腦的重要供電設(shè)備，在便攜電腦的安全使用中具有重要作用，因此加強(qiáng)鋰電池安全智能管理是目前鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域的重要課題。

3、現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)(bms)功能豐富,能管控鋰電池狀態(tài)異常防止危險(xiǎn)發(fā)生，但bms基本不具備設(shè)備定位和系統(tǒng)加密保護(hù)功能，在用戶的便攜設(shè)備丟失后無(wú)法為用戶保護(hù)隱私信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是：開(kāi)發(fā)一種適用于便攜電腦的智能鋰電池安全管理系統(tǒng)。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種鋰電池智能安全管理系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(jī)模塊、控制模塊、傳感器模塊、gps模塊、無(wú)線通信模塊、數(shù)據(jù)采樣模塊、充電模塊以及鋰電池模塊，其中：

3、上位機(jī)模塊用于接受控制模塊匯總的各類信息并顯示在可視化界面上，實(shí)現(xiàn)與控制模塊的通信；

4、控制模塊用于采集由傳感器模塊、數(shù)據(jù)采樣模塊、電池控制模塊和鋰電池模塊獲取的數(shù)據(jù)并基于此做出判斷和控制；

5、無(wú)線通信模塊用于將控制模塊由gps模塊獲取的位置信息發(fā)送至用戶終端，并從用戶終端接受指令；

6、傳感器模塊用于采集電池和相關(guān)電路的環(huán)境和安全數(shù)據(jù)；

7、數(shù)據(jù)采樣模塊用于采集電源相關(guān)電路的電壓和電流數(shù)據(jù)；

8、電池控制模塊用于接收控制模塊的信號(hào)，基于鋰電池健康管理策略通過(guò)控制電壓電流的大小實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池的充放電控制。

9、優(yōu)選地，所述鋰電池健康管理策略包括以下步驟：

10、步驟1、將不同老化程度的鋰電池從電池滿電狀態(tài)開(kāi)始放電，每隔固定周期對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電池電壓和電池電量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，獲取電池?cái)?shù)據(jù)集，利用該電池?cái)?shù)據(jù)集訓(xùn)練得出同型號(hào)電池同一電壓下的不同老化程度對(duì)電池容量影響的電池模型；

11、步驟2、周期獲取鋰電池的實(shí)時(shí)電壓電流，使用電池模型預(yù)測(cè)得出電池老化程度和當(dāng)前電池電量q；

12、步驟3、將步驟2獲得的當(dāng)前電池電量q與預(yù)先設(shè)定的額定容量q進(jìn)行比較：若q<0.7q，則標(biāo)識(shí)鋰電池老化，需要維護(hù)或更換；否則，進(jìn)入下一步；

13、步驟4、通過(guò)傳感器模塊采集環(huán)境溫濕度，判斷環(huán)境溫濕度是否在鋰電池正常適用范圍內(nèi)：若是，則進(jìn)入下一步；否則，產(chǎn)生告警信息，并上報(bào)；

14、步驟5、周期性獲取鋰電池的溫度t，將溫度t與預(yù)先設(shè)定的安全閾值溫度t進(jìn)行比較：若t<t，則獲取鋰電池安全評(píng)估結(jié)果；否則，減小充電電流后，產(chǎn)生告警信息，并上報(bào)。

15、優(yōu)選地，在所述步驟1中，x時(shí)刻的電池電量其中，i(t)為t時(shí)間的充放電電流。

16、優(yōu)選地，當(dāng)運(yùn)行有所述鋰電池智能安全管理系統(tǒng)的設(shè)備意外丟失時(shí)，用戶通過(guò)用戶終端對(duì)所述控制模塊發(fā)出指令，以獲取設(shè)備所在的位置。

17、優(yōu)選地，當(dāng)運(yùn)行有所述鋰電池智能安全管理系統(tǒng)的設(shè)備被拆卸時(shí)，通過(guò)紅外傳感器監(jiān)測(cè)到機(jī)蓋被打開(kāi)：若拆卸前未使用上位機(jī)向所述控制模塊發(fā)送解鎖指令，則所述控制模塊判斷非法拆卸，向上位機(jī)發(fā)送指令，以對(duì)設(shè)備的磁盤(pán)進(jìn)行加密，并同時(shí)通過(guò)所述無(wú)線通信模塊向用戶終端發(fā)送信息，此時(shí)，用戶可以選擇發(fā)送銷毀命令銷毀磁盤(pán)數(shù)據(jù)保護(hù)用戶隱私；若用戶誤操作使得設(shè)備的磁盤(pán)鎖定，在固件系統(tǒng)下發(fā)送解鎖命令，使得所述控制模塊向系統(tǒng)發(fā)送磁盤(pán)解鎖命令后可以正常使用，實(shí)現(xiàn)智能安全管理。

18、由于使用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

19、(1)本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種滿足多種檢測(cè)功能的智能鋰電池管理系統(tǒng)，支持人機(jī)交互顯示，電池充放電管理、溫度監(jiān)測(cè)控制，以此支持便攜電腦對(duì)鋰電池的安全使用。

20、(2)本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種智能化的電池信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池工作過(guò)程中的多類健康數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。針對(duì)智能化需求，設(shè)計(jì)人機(jī)交互模塊，控制模塊與人機(jī)交互模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使得用戶得以通過(guò)可視化界面讀取電池信息并對(duì)電池充放電做出命令控制。

21、(3)本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種鋰電池的健康管理策略，對(duì)鋰電池的容量、使用環(huán)境、使用溫度同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，確保了鋰電池的安全使用場(chǎng)景。

技術(shù)特征：

1.一種鋰電池智能安全管理系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(jī)模塊、控制模塊、傳感器模塊、gps模塊、無(wú)線通信模塊、數(shù)據(jù)采樣模塊、充電模塊以及鋰電池模塊，其中：

2.如權(quán)利要求1所述的一種鋰電池智能安全管理系統(tǒng)，其特征在于，所述鋰電池健康管理策略包括以下步驟：

3.如權(quán)利要求1所述的一種鋰電池智能安全管理系統(tǒng)，其特征在于，在所述步驟1中，x時(shí)刻的電池電量其中，i(t)為t時(shí)間的充放電電流。

4.如權(quán)利要求1所述的一種鋰電池智能安全管理系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)運(yùn)行有所述鋰電池智能安全管理系統(tǒng)的設(shè)備意外丟失時(shí)，用戶通過(guò)用戶終端對(duì)所述控制模塊發(fā)出指令，以獲取設(shè)備所在的位置。

5.如權(quán)利要求1所述的一種鋰電池智能安全管理系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)運(yùn)行有所述鋰電池智能安全管理系統(tǒng)的設(shè)備被拆卸時(shí)，通過(guò)紅外傳感器監(jiān)測(cè)到機(jī)蓋被打開(kāi)：若拆卸前未使用上位機(jī)向所述控制模塊發(fā)送解鎖指令，則所述控制模塊判斷非法拆卸，向上位機(jī)發(fā)送指令，以對(duì)設(shè)備的磁盤(pán)進(jìn)行加密，并同時(shí)通過(guò)所述無(wú)線通信模塊向用戶終端發(fā)送信息，此時(shí)，用戶可以選擇發(fā)送銷毀命令銷毀磁盤(pán)數(shù)據(jù)保護(hù)用戶隱私；若用戶誤操作使得設(shè)備的磁盤(pán)鎖定，在固件系統(tǒng)下發(fā)送解鎖命令，使得所述控制模塊向系統(tǒng)發(fā)送磁盤(pán)解鎖命令后可以正常使用，實(shí)現(xiàn)智能安全管理。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰電池智能安全管理系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(jī)模塊、控制模塊、傳感器模塊、GPS模塊、無(wú)線通信模塊、數(shù)據(jù)采樣模塊、充電模塊以及鋰電池模塊。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種滿足多種檢測(cè)功能的智能鋰電池管理系統(tǒng)，支持人機(jī)交互顯示，電池充放電管理、溫度監(jiān)測(cè)控制，以此支持便攜電腦對(duì)鋰電池的安全使用。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種智能化的電池信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池工作過(guò)程中的多類健康數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。針對(duì)智能化需求，設(shè)計(jì)人機(jī)交互模塊，控制模塊與人機(jī)交互模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使得用戶得以通過(guò)可視化界面讀取電池信息并對(duì)電池充放電做出命令控制。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種鋰電池的健康管理策略，確保了鋰電池的安全使用場(chǎng)景。

技術(shù)研發(fā)人員：朱亞?wèn)|,王杰,劉川,王恩博,李雪峰,劉世龍,姬葉華,鄒志強(qiáng),尹家偉,李賀
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華東計(jì)算技術(shù)研究所（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十二研究所）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21