一种基于超声波的电池组管理方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于超声波的电池组管理方法及装置，用于通过超声波方式监测所有蓄电池的液面信息，依据液面信息实现电池组的补水管理。基于超声波的电池组管理方法包括：通过超声波监测电池组中每一个蓄电池的液面，得到蓄电池的液面信息；根据液面信息确定对应的蓄电池的液面高度是否低于液面安全阈值；若低于液面安全阈值，则生成预警信息；若不低于液面安全阈值，则获取蓄电池的测试曲线，测试曲线为蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线；根据测试曲线及液面高度，计算得到蓄电池的剩余使用时间；根据剩余使用时间制定电池组的补水计划。

权利要求

1.一种基于超声波的电池组管理方法，其特征在于，包括：通过超声波监测电池组中每一个蓄电池的液面，得到蓄电池的液面信息；

根据所述液面信息确定对应的蓄电池的液面高度是否低于液面安全阈值；

若低于所述液面安全阈值，则生成预警信息；

若不低于所述液面安全阈值，则获取所述蓄电池的测试曲线，所述测试曲线为所述蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线；

根据所述测试曲线及所述液面高度，计算得到所述蓄电池的剩余使用时间；

根据所述剩余使用时间制定所述电池组的补水计划。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述蓄电池的测试曲线之前，还包括：在新蓄电池增加或替换到所述电池组之前，通过蓄电池放电试验记录所述新蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线，生成测试曲线；

当所述新蓄电池增加或替换到所述电池组时，获取并保存所述蓄电池的测试曲线。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述测试曲线及所述液面高度，计算得到所述蓄电池的剩余使用时间，包括：确定所述测试曲线中与所述液面高度对应的当前使用时间点；

确定所述测试曲线中与所述液面安全阈值对应的安全使用时间点；

根据所述当前使用时间点及所述安全使用时间点，得到所述蓄电池的剩余使用时间。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述剩余使用时间制定所述电池组的补水计划，包括：根据所述剩余使用时间确定所述蓄电池的补水时间；

根据每一个蓄电池的补水时间，按照预置的时间周期规律划分为至少两个蓄电池群组；

将每一个蓄电池群组中距当前时间最近的补水时间作为群组补水时间；

根据所述群组补水时间得到蓄电池群组的补水周期；

根据所述蓄电池的补水时间及所述蓄电池群组的补水周期，得到所述电池组的补水计划。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：展示所述预警信息及所述补水计划。

6.一种基于超声波的电池组管理装置，其特征在于，包括：超声波检测器，用于通过超声波监测电池组中每一个蓄电池的液面，得到蓄电池的液面信息；

处理器，用于根据所述液面信息确定对应的蓄电池的液面高度是否低于液面安全阈值；

所述处理器，还用于当所述液面高度低于所述液面安全阈值时，生成预警信息；

所述处理器，还用于当所述液面高度不低于所述液面安全阈值时，获取所述蓄电池的测试曲线，所述测试曲线为所述蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线；

所述处理器，还用于根据所述测试曲线及所述液面高度，计算得到所述蓄电池的剩余使用时间；

所述处理器，还用于根据所述剩余使用时间制定所述电池组的补水计划。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：测试器;所述测试器，用于在新蓄电池增加或替换到所述电池组之前，通过蓄电池放电试验记录所述新蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线，生成测试曲线；

所述处理器，还用于当所述新蓄电池增加或替换到所述电池组时，获取并保存所述蓄电池的测试曲线。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于确定所述测试曲线中与所述液面高度对应的当前使用时间点；

所述处理器，还用于确定所述测试曲线中与所述液面安全阈值对应的安全使用时间点；

所述处理器，还用于根据所述当前使用时间点及所述安全使用时间点，得到所述蓄电池的剩余使用时间。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于根据所述剩余使用时间确定所述蓄电池的补水时间；

所述处理器，还用于根据每一个蓄电池的补水时间，按照预置的时间周期规律划分为至少两个蓄电池群组；

所述处理器，还用于将每一个蓄电池群组中距当前时间最近的补水时间作为群组补水时间；

所述处理器，还用于根据所述群组补水时间得到蓄电池群组的补水周期；

所述处理器，还用于根据所述蓄电池的补水时间及所述蓄电池群组的补水周期，得到所述电池组的补水计划。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：信息显示器；

所述信息显示器，用于展示所述预警信息及所述补水计划。

说明书

一种基于超声波的电池组管理方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电池智能化管理领域，特别是涉及一种基于超声波的电池组管理方法及装置。

背景技术

[0002] 蓄电池中的电极具有较高的孔率，具有吸收或释放水的特性，充电时释放水，使电解液液面升高，放电时吸收水，使电解液液面下降，同时蓄电池的隔膜具有极高的吸液能力，因此，蓄电池在充放电过程中，电解液液面变化较大，在充电后期（或过放电时），有部分水被电解，产生氧气和氢气，其次蓄电池液在正常使用过程中的自然蒸发等因素都会造成蓄电池在使用一段时间后有一定量的水消耗。当电解液液面降至最低液面线附近时，应补加蒸馏水至最高液面线下10mm处。

[0003] 为了保证蓄电池的正常工作，那么就需要保证蓄电池的液面在正常范围内，一般是需在1个月-3个月的时间对蓄电池的液面进行检查。现有的检查液面方式中有使用玻璃管浸入式和手电筒照射方式，这都需要工作人员手动进行，增加了人工检查成本。另外还有通过超声波器件等测量装置来进行单体电池的液面检查，但是依然只是针对单个电池的液面检查，一个电池组由几十个甚至更多的蓄电池组成，并不能实现电池组所有蓄电池的管理。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种基于超声波的电池组管理方法及装置，用于通过超声波方式监测所有蓄电池的液面信息，依据液面信息实现电池组的补水管理。

[0005] 本发明第一方面提供一种基于超声波的电池组管理方法，包括：

[0006] 通过超声波监测电池组中每一个蓄电池的液面，得到蓄电池的液面信息；

[0007] 根据液面信息确定对应的蓄电池的液面高度是否低于液面安全阈值；

[0008] 若低于液面安全阈值，则生成预警信息；

[0009] 若不低于液面安全阈值，则获取蓄电池的测试曲线，测试曲线为蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线；

[0010] 根据测试曲线及液面高度，计算得到蓄电池的剩余使用时间；

[0011] 根据剩余使用时间制定电池组的补水计划。

[0012] 进一步的，方法还包括：

[0013] 在新蓄电池增加或替换到电池组之前，通过蓄电池放电试验记录新蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线，生成测试曲线；

[0014] 当新蓄电池增加或替换到电池组时，获取并保存蓄电池的测试曲线。

[0015] 进一步的，根据测试曲线及液面高度，计算得到蓄电池的剩余使用时间，包括：

[0016] 确定测试曲线中与液面高度对应的当前使用时间点；

[0017] 确定测试曲线中与液面安全阈值对应的安全使用时间点；

[0018] 根据当前使用时间点及安全使用时间点，得到蓄电池的剩余使用时间。

[0019] 进一步的，根据剩余使用时间制定电池组的补水计划，包括：

[0020] 根据剩余使用时间确定蓄电池的补水时间；

[0021] 根据每一个蓄电池的补水时间，按照预置的时间周期规律划分为至少两个蓄电池群组；

[0022] 将每一个蓄电池群组中距当前时间最近的补水时间作为群组补水时间；

[0023] 根据群组补水时间得到蓄电池群组的补水周期；

[0024] 根据蓄电池的补水时间及蓄电池群组的补水周期，得到电池组的补水计划。

[0025] 进一步的，方法还包括：

[0026] 展示预警信息及补水计划。

[0027] 本发明第二方面提供一种基于超声波的电池组管理装置，包括：

[0028] 超声波检测器，用于通过超声波监测电池组中每一个蓄电池的液面，得到蓄电池的液面信息；

[0029] 处理器，用于根据液面信息确定对应的蓄电池的液面高度是否低于液面安全阈值；

[0030] 处理器，还用于当液面高度低于液面安全阈值时，生成预警信息；

[0031] 处理器，还用于当液面高度不低于液面安全阈值时，获取蓄电池的测试曲线，测试曲线为蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线；

[0032] 处理器，还用于根据测试曲线及液面高度，计算得到蓄电池的剩余使用时间；

[0033] 处理器，还用于根据剩余使用时间制定电池组的补水计划。

[0034] 进一步的，装置还包括：测试器

[0035] 测试器，用于在新蓄电池增加或替换到电池组之前，通过蓄电池放电试验记录新蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线，生成测试曲线；

[0036] 处理器，还用于当新蓄电池增加或替换到电池组时，获取并保存蓄电池的测试曲线。

[0037] 进一步的，

[0038] 处理器，还用于确定测试曲线中与液面高度对应的当前使用时间点；

[0039] 处理器，还用于确定测试曲线中与液面安全阈值对应的安全使用时间点；

[0040] 处理器，还用于根据当前使用时间点及安全使用时间点，得到蓄电池的剩余使用时间。

[0041] 进一步的，

[0042] 处理器，还用于根据剩余使用时间确定蓄电池的补水时间；

[0043] 处理器，还用于根据每一个蓄电池的补水时间，按照预置的时间周期规律划分为至少两个蓄电池群组；

[0044] 处理器，还用于将每一个蓄电池群组中距当前时间最近的补水时间作为群组补水时间；

[0045] 处理器，还用于根据群组补水时间得到蓄电池群组的补水周期；

[0046] 处理器，还用于根据蓄电池的补水时间及蓄电池群组的补水周期，得到电池组的补水计划。

[0047] 进一步的，装置还包括：信息显示器；

[0048] 信息显示器，用于展示预警信息及补水计划。

[0049] 由此可见，本发明中基于超声波的电池组管理方法是通过超声波监测电池组中每一个蓄电池的液面，得到蓄电池的液面信息，根据液面信息确定对应的蓄电池的液面高度是否低于液面安全阈值，若低于液面安全阈值，则生成预警信息；若不低于液面安全阈值，则获取蓄电池的测试曲线，测试曲线为蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线，根据测试曲线及液面高度，计算得到蓄电池的剩余使用时间；根据剩余使用时间制定电池组的补水计划。因此，通过超声波方式监测所有蓄电池的液面信息，再依据液面信息就能够实现电池组的补水管理。

附图说明

[0050] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0051] 图1为本发明提供的基于超声波的电池组管理方法的一个实施例的流程示意图；

[0052] 图2为本发明提供的基于超声波的电池组管理方法的另一个实施例的流程示意图；

[0053] 图3为本发明提供的基于超声波的电池组管理装置的一个实施例的结构示意图；

[0054] 图4为本发明提供的基于超声波的电池组管理装置的另一个实施例的结构示意图；

[0055] 图5为本发明提供的基于超声波的电池组管理装置的再一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0056] 本发明的核心是提供一种基于超声波的电池组管理方法及装置，用于通过超声波方式监测所有蓄电池的液面信息，依据液面信息实现电池组的补水管理。

[0057] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0058] 请参阅图1，本发明实施例提供一种基于超声波的电池组管理方法，包括：

[0059] 101、通过超声波监测电池组中每一个蓄电池的液面，得到蓄电池的液面信息；

[0060] 本实施例中，通过超声波器件等测量装置来监测电池组中每一个单体蓄电池的液面，得到蓄电池的液面信息，液面信息反映的是蓄电池中当前液面高度。

[0061] 102、根据液面信息确定对应的蓄电池的液面高度是否低于液面安全阈值，若是，执行步骤103；若否，执行步骤104；

[0062] 本实施例中，通过液面信息确定对应的蓄电池的液面高度，为了保证蓄电池的正常工作，那么就需要保证蓄电池的液面在正常范围内，预先设置液面安全阈值，如果低于该液面安全阈值，就表示需要进行补水，如果不低于，则不需要立即进行补水。

[0063] 103、生成预警信息；

[0064] 本实施例中，当蓄电池的液面高度低于液面安全阈值时，已经无法保证蓄电池的正常工作，需要发出预警信息，从而提醒工作人员进行补水，或者更换蓄电池。

[0065] 可选的，展示预警信息的方式可以是通过不同颜色的信号灯，也可以是通过不同频率的发声器，还可以是以文字等信息展示，具体不做限定。

[0066] 104、获取蓄电池的测试曲线，测试曲线为蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线；

[0067] 本实施例中，当蓄电池的液面高度不低于液面安全阈值时，不需要立即对蓄电池进行补水，但是为了方便补水管理，依然希望知道多久之后对蓄电池补水，因此，需要获取到蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线，即测试曲线。

[0068] 可选的，测试曲线的来源为：

[0069] 在新蓄电池增加或替换到电池组之前，通过蓄电池放电试验记录新蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线，生成测试曲线；

[0070] 当新蓄电池增加或替换到电池组时，获取并保存蓄电池的测试曲线，因此从保存测试曲线的存储器或者系统中就能获取到蓄电池对应的测试曲线。

[0071] 需要说明的是，除此之外，由于同一类的蓄电池的生产工艺和材料相同，那么测试曲线可以采用同一个，测试曲线也可以是由蓄电池生产商提供的。

[0072] 105、根据测试曲线及液面高度，计算得到蓄电池的剩余使用时间；

[0073] 本实施例中，测试曲线是使用时间与液面高度的关系曲线，那么在知道蓄电池的当前的液面高度的情况下，就能确定与液面高度对应的使用时间，而且还能确定蓄电池正常使用的时间，计算出蓄电池的剩余使用时间。

[0074] 106、根据剩余使用时间制定电池组的补水计划。

[0075] 本实施例中，根据剩余使用时间，就能确定每一个蓄电池需要多久之后进行补水，从而制定出电池组的补水计划。

[0076] 本发明实施例中，基于超声波的电池组管理方法是通过超声波监测电池组中每一个蓄电池的液面，得到蓄电池的液面信息，根据液面信息确定对应的蓄电池的液面高度是否低于液面安全阈值，若低于液面安全阈值，则生成预警信息；若不低于液面安全阈值，则获取蓄电池的测试曲线，测试曲线为蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线，根据测试曲线及液面高度，计算得到蓄电池的剩余使用时间；根据剩余使用时间制定电池组的补水计划。因此，通过超声波方式监测所有蓄电池的液面信息，再依据液面信息就能够实现电池组的补水管理。

[0077] 下面通过实施例对剩余使用时间和补水计划进行说明。

[0078] 请参考图2，本发明实施例提供一种基于超声波的电池组管理方法，包括：

[0079] 201、通过超声波监测电池组中每一个蓄电池的液面，得到蓄电池的液面信息；

[0080] 202、根据液面信息确定对应的蓄电池的液面高度是否低于液面安全阈值，若是，执行步骤203；若否，执行步骤204；

[0081] 203、生成预警信息；

[0082] 204、获取蓄电池的测试曲线，测试曲线为蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线；

[0083] 205、确定测试曲线中与液面高度对应的当前使用时间点；

[0084] 本实施例中，在测试曲线中，找到与液面高度对应的使用时间，将使用时间作为当前使用时间点T0。

[0085] 206、确定测试曲线中与液面安全阈值对应的安全使用时间点；

[0086] 本实施例中，在测试曲线中，找到与液面安全阈值对应的使用时间，作为安全使用时间点T1。

[0087] 207、根据当前使用时间点及安全使用时间点，得到蓄电池的剩余使用时间；

[0088] 本实施例中，将安全使用时间点T1减去当前使用时间点T0，就能得到蓄电池的剩余使用时间T=T1-T0。

[0089] 208、根据剩余使用时间确定蓄电池的补水时间；

[0090] 本实施例中，在剩余使用时间T=T1-T0已经确定的情况下，就能确定蓄电池的补水时间是在T1，但是蓄电池并非是一直使用的，如果电池组是作为备份的，那么就不准确了，需要先判断电池组是否为备份电池组，如果是，则确定备份电池组的使用次数，以及每次的使用时间，从而确定蓄电池的闲置时间，那么补水时间=（剩余使用时间+闲置时间）- T0。

[0091] 209、根据每一个蓄电池的补水时间，按照预置的时间周期规律划分为至少两个蓄电池群组；

[0092] 本实施例中，根据每一个蓄电池的补水时间，按照预置的时间周期规律划分为至少两个蓄电池群组，例如，电池组包括6个蓄电池，A1的补水时间是2010年10月1日，A2的补水时间是2010年10月2日，A3补水时间是2010年10月7日，A4补水时间是2010年10月11日，A5补水时间是2010年10月13日，A6补水时间是2010年10月24日，预置的时间周期规律是1日-10日、11日-20日、21日-30日，那么将A1、A2和A3分为第1蓄电池群组，A4和A5为第2蓄电池群组，A6为第3蓄电池群组。

[0093] 210、将每一个蓄电池群组中距当前时间最近的补水时间作为群组补水时间；

[0094] 本实施例中，将每一个蓄电池群组中距当前时间最近的补水时间作为群组补水时间，即第1蓄电池群组中将A1的补水时间2010年10月1日作为群组补水时间；第2蓄电池群组将A4补水时间2010年10月11日作为群组补水时间；第3蓄电池群组将A6补水时间2010年10月24日作为群组补水时间。

[0095] 211、根据群组补水时间得到蓄电池群组的补水周期；

[0096] 本实施例中，根据第1蓄电池群组的群组补水时间2010年10月1日作为第1蓄电池群组的补水周期；根据第2蓄电池群组的群组补水时间2010年10月11日作为第2蓄电池群组的补水周期；根据第3蓄电池群组的群组补水时间2010年10月24日作为第3蓄电池群组的补水周期。

[0097] 212、根据蓄电池的补水时间及蓄电池群组的补水周期，得到电池组的补水计划；

[0098] 本实施例中，在计算得到所有蓄电池的补水时间和蓄电池群组的补水周期之后，制定针对该电池组的补水计划。

[0099] 213、展示预警信息及补水计划。

[0100] 本实施例中，通过预警提示器或者显示屏等方式展示预警信息及补水计划，用于提醒工作人员进行蓄电池补水或更换。

[0101] 以上实施例中具体说明了基于超声波的电池组管理方法，下面对应用该方法的基于超声波的电池组管理装置进行详细说明。

[0102] 请参考图3，本发明实施例提供一种基于超声波的电池组管理装置，包括：

[0103] 超声波检测器301，用于通过超声波监测电池组中每一个蓄电池的液面，得到蓄电池的液面信息；

[0104] 处理器302，用于根据液面信息确定对应的蓄电池的液面高度是否低于液面安全阈值；

[0105] 处理器302，还用于当液面高度低于液面安全阈值时，生成预警信息；

[0106] 处理器302，还用于当液面高度不低于液面安全阈值时，获取蓄电池的测试曲线，测试曲线为蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线；

[0107] 处理器302，还用于根据测试曲线及液面高度，计算得到蓄电池的剩余使用时间；

[0108] 处理器302，还用于根据剩余使用时间制定电池组的补水计划。

[0109] 本发明实施例中，超声波检测器301通过超声波监测电池组中每一个蓄电池的液面，得到蓄电池的液面信息，处理器302根据液面信息确定对应的蓄电池的液面高度是否低于液面安全阈值，若低于液面安全阈值，则生成预警信息；若不低于液面安全阈值，则获取蓄电池的测试曲线，测试曲线为蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线，根据测试曲线及液面高度，计算得到蓄电池的剩余使用时间；根据剩余使用时间制定电池组的补水计划。因此，通过超声波方式监测所有蓄电池的液面信息，再依据液面信息就能够实现电池组的补水管理。

[0110] 可选的，结合图3所示的实施例，如图4所示，本发明的一些实施例中，装置还包括：测试器401；

[0111] 测试器401，用于在新蓄电池增加或替换到电池组之前，通过蓄电池放电试验记录新蓄电池的使用时间与液面高度的关系曲线，生成测试曲线；

[0112] 处理器302，还用于当新蓄电池增加或替换到电池组时，获取并保存蓄电池的测试曲线。

[0113] 可选的，结合图3所示的实施例，本发明的一些实施例中，

[0114] 处理器302，还用于确定测试曲线中与液面高度对应的当前使用时间点；

[0115] 处理器302，还用于确定测试曲线中与液面安全阈值对应的安全使用时间点；

[0116] 处理器302，还用于根据当前使用时间点及安全使用时间点，得到蓄电池的剩余使用时间。

[0117] 可选的，结合图3所示的实施例，本发明的一些实施例中，

[0118] 处理器302，还用于根据剩余使用时间确定蓄电池的补水时间；

[0119] 处理器302，还用于根据每一个蓄电池的补水时间，按照预置的时间周期规律划分为至少两个蓄电池群组；

[0120] 处理器302，还用于将每一个蓄电池群组中距当前时间最近的补水时间作为群组补水时间；

[0121] 处理器302，还用于根据群组补水时间得到蓄电池群组的补水周期；

[0122] 处理器302，还用于根据蓄电池的补水时间及蓄电池群组的补水周期，得到电池组的补水计划。

[0123] 可选的，结合图3所示的实施例，如图5所示，本发明的一些实施例中，装置还包括：信息显示器501；

[0124] 信息显示器501，用于展示预警信息及补水计划。

[0125] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0126] 还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0127] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。