本发明涉及一种电池管理系统的红外场演化监测系统，该电池管理系统的红外场演化监测系统，包括红外监测系统，所述红外监测系统包括设置于电池仓内的若干个红外热像仪；本发明利用红外监测系统检测电池单元温度，能够检测电池单元各点的温度场，达到精细化调节，能够有效检测到电池单元异常导致的局部温度过高，温度场数据上传到大数据云服务器，综合大数据进行建模分析，提高管理的智能化。
1.一种电池管理系统的红外场演化监测系统，其特征在于：包括红外监测系统，所述红外监测系统包括设置于电池仓内的若干个红外热像仪。
2.根据权利要求1所述的一种电池管理系统的红外场演化监测系统，其特征在于：所述红外热像仪点阵式的分布于电池仓的后侧内壁上，电池仓内设有若干个电池单元，电池单元与红外热像仪之间设有辅助成像板机构。
3.根据权利要求2所述的一种电池管理系统的红外场演化监测系统，其特征在于：所述辅助成像机构包括一个隔断电池仓的成像网，成像网的网格为矩形，成像网上设有若干个检测点。
4.根据权利要求1所述的一种电池管理系统的红外场演化监测系统，其特征在于：所述电池单元的顶部通过吊架吊装于横梁上，横梁的两端固连电池仓内壁。
5.根据权利要求1所述的一种电池管理系统的红外场演化监测系统，其特征在于：所述电池仓内设有温度调节系统，温度调节系统包括升温系统和降温系统。
6.根据权利要求5所述的一种电池管理系统的红外场演化监测系统，其特征在于：所述升温系统包括设于电池仓内的电热丝；降温系统包括贴附于电池单元的散热模块。
7.根据权利要求1所述的一种电池管理系统的红外场演化监测系统，其特征在于：所述红外监测系统还包括控制单元，控制单元通过GPRS网络与大数据云平台通信连接。
8.根据权利要求1所述的一种电池管理系统的红外场演化监测系统，其特征在于：所述控制单元包括MCU模块、绝缘检测模块、GPRS模块、CAN收发器模块和非挥发性记忆模块，绝缘检测模块、GPRS模块、CAN收发器模块和非挥发性记忆模块均连接MCU模块；MCU模块连接电池单元内的电压采集模块和电流采集模块，连接电池单元外部的散热模块。
9.一如权利要求1-8所述的一种电池管理系统的红外场演化监测系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：一、利用红外检测系统的红外热像仪监测红外场，并进行热成像，配合辅助成像机构的成像网形成一个包含若干检测点的红外热成像；通过检测点能够对应到相应的电池单元；
二、控制单元将红外检测系统获得的热成像数据进行预处理，排列并整合成为有用的数据表；具体是依据检测点制表得到数据表；
三、使用PCA算法对上述数据进行降维，提取出主要特征分量后，将多个红外监测系统的数据利用神经网络算法，建立和训练电池监测模型；
四、电池管理时红外监测系统将数据传输到大数据云平台，然后对数据进行预处理和主特征分析，将主特征分量与电池监测模型进行对比，产生对比结果，然后将对比结果反馈到需要监测的电池管理系统，电池管理系统根据对比的结果对于电池模组进行管理控制。
一种电池管理系统的红外场演化监测系统及方法
技术领域
[0001] 本发明属于电池管理技术领域，具体涉及一种电池管理系统的红外场演化监测系统。
背景技术
[0002] 电动汽车的关键部件锂动力电池存在着材料稳定性差，易出现安全问题和使用成本不理想等缺陷。影响动力电池性能最主要的因素是温度，因此必须采用电池管理系统与热管理系统共同对其进行合理、有效的热管理。
[0003] 由于锂电池的种类繁多，其最佳工作温度范围也不尽相同。对于磷酸铁锂电池，理论上其正常的工作温度范围在-10℃～60℃，但是实验表明其在低温下(0℃以下)无法使电动汽车行驶。因此，将电动汽车锂电池的温度控制范围定在0℃～55℃。另外，无论是对电池容量、内阻还是开路电压的影响，25℃与40℃都是非常接近的。而当电池持续工作在45℃时，其循环寿命降低约60％，这种情况在高倍率充放电时更为明显。
[0004] 现有技术中多采用温度传感器检测电池仓内的电池单元的温度，以达到对于电池单元的温度监控，这种方法只能检测电池仓整体的温度，并不能监测到电池单元的温度，不便于精细化调节，而且不能监测到电池单元异常导致的局部温度过高。
发明内容
[0005] 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种利用红外监测系统检测电池单元温度，能够检测电池单元各点的温度场，达到精细化调节和检测电池单元异常的电池管理系统的红外场演化监测系统。
[0006] 本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
[0007] 一种电池管理系统的红外场演化监测系统，包括红外监测系统，所述红外监测系统包括设置于电池仓内的若干个红外热像仪。
[0008] 作为本发明的进一步优化方案，所述红外热像仪点阵式的分布于电池仓的后侧内壁上，电池仓内设有若干个电池单元，电池单元与红外热像仪之间设有辅助成像板机构。
[0009] 作为本发明的进一步优化方案，所述辅助成像机构包括一个隔断电池仓的成像网，成像网的网格为矩形，成像网上设有若干个检测点。
[0010] 作为本发明的进一步优化方案，所述电池单元的顶部通过吊架吊装于横梁上，横梁的两端固连电池仓内壁。
[0011] 作为本发明的进一步优化方案，所述电池仓内设有温度调节系统，温度调节系统包括升温系统和降温系统。
[0012] 作为本发明的进一步优化方案，所述升温系统包括设于电池仓内的电热丝；降温系统包括贴附于电池单元的散热模块。
[0013] 作为本发明的进一步优化方案，所述红外监测系统还包括控制单元，控制单元通过GPRS网络与大数据云平台通信连接。
[0014] 作为本发明的进一步优化方案，所述控制单元包括MCU模块、绝缘检测模块、GPRS模块、CAN收发器模块和非挥发性记忆模块，绝缘检测模块、GPRS模块、CAN收发器模块和非挥发性记忆模块均连接MCU模块；MCU模块连接电池单元内的电压采集模块和电流采集模块，连接电池单元外部的散热模块。
[0015] 一种电池管理系统的红外场演化监测系统的方法，包括以下步骤：
[0016] 一、利用红外检测系统的红外热像仪监测红外场，并进行热成像，配合辅助成像机构的成像网形成一个包含若干检测点的红外热成像；通过检测点能够对应到相应的电池单元；
[0017] 二、控制单元将红外检测系统获得的热成像数据进行预处理，排列并整合成为有用的数据表；具体是依据检测点制表得到数据表；
[0018] 三、使用PCA算法对上述数据进行降维，提取出主要特征分量后，将多个红外监测系统的数据利用神经网络算法，建立和训练电池监测模型；
[0019] 四、电池管理时红外监测系统将数据传输到大数据云平台，然后对数据进行预处理和主特征分析，将主特征分量与电池监测模型进行对比，产生对比结果，然后将对比结果反馈到需要监测的电池管理系统，电池管理系统根据对比的结果对于电池模组进行管理控制。
[0020] 作为本发明的进一步优化方案，所述。
[0021] 本发明的有益效果在于：
[0022] 1)本发明利用红外监测系统检测电池单元温度，能够检测电池单元各点的温度场，达到精细化调节；
[0023] 2)本发明的温度场数据包含电池单元各点温度，能够有效检测到电池单元异常导致的局部温度过高；
[0024] 3)本发明的温度场数据上传到大数据云服务器，然后利用主特征分析进行建模，在管理时上传数据进行比对，依据对比结果进行电池管理。
附图说明
[0025] 图1是电池管理系统的红外场演化监测系统中红外热像仪的分布示意图；
[0026] 图2是电池管理系统的红外场演化监测系统中的电池模组的结构示意图；
[0027] 图3是电池管理系统的红外场演化监测系统中的辅助成像机构的结构示意图；
[0028] 图4是电池管理系统的红外场演化监测系统中控制单元的模块结构示意图；
[0029] 图5是电池管理系统的红外场演化监测系统的网络架构示意图。
[0030] 图中：红外监测系统1、大数据云平台2、基站3、电池仓101、红外热像仪102、电池单元103、成像网104、检测点105、横梁106、电热丝107、散热模块108、MCU模块11、绝缘检测模块12、CAN收发器模块14、非挥发性记忆模块15。
具体实施方式
[0031] 下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
[0032] 如图1-5所示，一种电池管理系统的红外场演化监测系统，包括红外监测系统1，所述红外监测系统1包括设置于电池仓101内的若干个红外热像仪102。
[0033] 红外热像仪102点阵式的分布于电池仓101的后侧内壁上，电池仓101内设有若干个电池单元103，电池单元103与红外热像仪102之间设有辅助成像板机构；
[0034] 辅助成像机构包括一个隔断电池仓101的成像网104，成像网104的网格为矩形，成像网104上设有若干个检测点105；
[0035] 所述电池单元103的顶部通过吊架吊装于横梁106上，横梁106的两端固连电池仓101内壁。
[0036] 所述电池仓101内设有温度调节系统，温度调节系统包括升温系统和降温系统；
[0037] 升温系统包括设于电池仓101内的电热丝107。
[0038] 降温系统包括贴附于电池单元103的散热模块108，散热模块108可以是风冷模块或水冷模块。
[0039] 优选的，散热模块108设置于电池单元103远离红外热像仪102的一侧。
[0040] 该红外监测系统1还包括控制单元，控制单元通过GPRS网络与大数据云平台2通信连接；
[0041] 控制单元包括MCU模块11、绝缘检测模块12、GPRS模块13、CAN收发器模块14和非挥发性记忆模块15，绝缘检测模块12、GPRS模块13、CAN收发器模块14和非挥发性记忆模块15均连接MCU模块11；
[0042] MCU模块11连接电池单元103内的电压采集模块13和电流采集模块14，连接电池单元103外部的散热模块108。
[0043] 绝缘检测模块12与MCU11相连，对电池模组的绝缘状态进行实时监控，在电池系统绝缘性能未达到设计要求时给出信号以供整车控制器作相应的处理，确保电池模组以及整车的安全。
[0044] 上述，GPRS模块13，用于通过基站3与大数据云平台2通信连接。
[0045] 上述，CAN收发器模块14与MCU11模块连接，通过整车的CAN网络可以实现电池管理系统1与其它系统之间的通讯，并且可利用整车自带的GPRS模块与大数据云平台23通讯。
[0046] 上述，非挥发性记忆模块15与MCU11模块连接，能够进行非易失性的存储读写，并且存取速度快，可以对电池模组的状态信息进行存储，并且在管理系统掉电的情况下存储的信息不会丢失，可以永久性存储电池模组状态信息
[0047] 电池管理系统的红外场演化监测系统的方法，包括以下步骤：
[0048] 一、利用红外检测系统的红外热像仪102监测红外场，并进行热成像，配合辅助成像机构的成像网104形成一个包含若干检测点105的红外热成像；通过检测点105能够对应到相应的电池单元103；
[0049] 二、控制单元将红外检测系统获得的热成像数据进行预处理，排列并整合成为有用的数据表；具体是依据检测点105制表得到数据表；
[0050] 三、使用PCA算法对上述数据进行降维，提取出主要特征分量后，将多个红外监测系统1的数据利用神经网络算法，建立和训练电池监测模型；
[0051] 四、电池管理时红外监测系统1将数据传输到大数据云平台2，然后对数据进行预处理和主特征分析，将主特征分量与电池监测模型进行对比，产生对比结果，然后将对比结果反馈到需要监测的电池管理系统，电池管理系统根据对比的结果对于电池模组进行管理控制。
[0052] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
