CN102751759A - 一种电池的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池的控制方法，所述方法中，单片机控制器接收传感器实时采集的磷酸铁锂电池的温度信息和电压信息，依据所述温度信息获取相应的电压补偿信息，由所述电压信息和所述电压补偿信息生成电压值，当所述电压值符合预设充电条件时，所述单片机会生成相应的控制指令，并将所述指令发送给光伏控制器，所述光伏控制器会依据所述控制指令对所述磷酸铁锂电池进行充电，所述方法中的磷酸铁锂电池的化学活性很高，本身就可以提高充电效率，另外还采用了上述方法进行充电，所述方法应用于所述系统中，提高了对所述磷酸铁锂电池的充电效率。

Description

一种电池的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及高压输电线路领域，特别是一种电池的控制方法及系统。

背景技术

我国近年来雨雪地震等灾难多发，因此在输电线路领域需要一种能够代替传统人工巡线的监测方式来随时了解线塔周边环境及工作状态，输电线路在线监测系统就是为了解决这种需求而诞生的，该在线监测系统安装于超高压与特高压输电铁塔上，能够采集视频和传感器信号，例如杆塔的微小侧倾，线缆温度，舞动幅度，风力风向，温度湿度等，能够利用高压电网并行的光缆传输高清图像信号和线塔的一些数据，因此，通过此系统可以使整个特高压电网达到高度可视化，尤其是在灾害发生较频繁的地区，用较低的成本就能够实现实时的监测与巡视。由于该系统建立在特高压铁路上，涉及到安全和成本问题，地面无法对其供电，所以通常采用太阳能电池板的形式来为在线监测系统进行供电。

国家电网在2008年前后试点了一批输电线路在线监测系统，该在线监测系统均使用胶体电池并直接使用专用的最大功率点跟踪MPPT光伏控制器来为其充电，其中，MPPT：最大功率点跟踪技术MPPT控制器的全称“最大功率点跟踪”（Maximum Power Point Tracking）太阳能光伏控制器，是传统太阳能充放电控制器的升级换代产品。所谓最大功率点跟踪，即是指控制器能够实时监测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最高的效率对胶体电池充电，所述供电系统中只包括了胶体电池和MPPT光伏控制器，其中，只有当MPPT光伏控制器的充电电压每次达到某个预设值时，才会给胶体电池充电，并且胶体电池由于其化学活性一般，因此对于现有的供电系统存在充电效率低下的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种电池的控制方法及系统，以解决现有技术中对供电系统中的电池充电效率低下的问题。

本发明提供一种电池控制方法及系统，包括：

一种电池的控制方法，应用在对高压电线在线监测系统的供电系统中，所述供电系统包括：光伏控制器、传感器、单片机控制器和磷酸铁锂电池，该方法包括：

所述单片机控制器接收所述传感器采集的电压信息和温度信息，并根据所述温度信息获取与所述温度信息相对应电压补偿信息；

当依据所述电压补偿信息和所述电压信息生成的电压值符合预设充电条件时，生成相对应的控制指令，并将所述控制指令发送给所述光伏控制器，以控制所述光伏控制器对所述磷酸铁锂电池进行充电。

优选地，所述单片机控制器接收所述电压信息和温度信息后还包括：

获取所述磷酸铁锂电池的剩余电量；

判断所述磷酸铁锂电池剩余的电量是否符合预设断开条件，如果是，则断开开关，实现所述磷酸铁锂电池无输出，如果否，则返回执行传感器实时采集所述磷酸铁锂电池的电压信息和温度信息的步骤。

优选地，由所述温度信息获取与所述温度信息相对应的电压补偿信息的过程包括：

由所述温度信息得到充电电压电流补偿值；

将所述充电电压电流补偿值模拟成温度补偿信息；

得到与温度补偿信息对应的电压补偿信息。

优选地，所述传感器实时采集磷酸铁锂电池的电压信息和温度信息包括：

电压传感器实时采集磷酸铁锂电池的电压信息和温度传感器实时采集磷酸铁锂电池的温度信息。

优选地，判断所述电压值是否符合预设充电条件，包括：

判断所述电压值是否小于预设的充电截止电压值，如果是，则所述电压值符合预设充电条件，如果否，则所述电压值不符合预设充电条件。

优选地，判断所述磷酸铁锂电池剩余的电量是否符合预设断开条件，包括：

判断所述磷酸铁锂电池剩余电量是否低于总电量的预设百分比，如果是，则符合预设断开条件，如果否，则不符合预设断开条件。

一种磷酸铁锂电池的控制系统，包括：光伏控制器、传感器、单片机控制器和磷酸铁锂电池；

所述传感器用于，实时采集磷酸铁锂电池的电压信息和温度信息，将所述电压信息和温度信息发送给所述单片机控制器；

所述单片机控制器用于，接收所述电压信息和温度信息，并由所述温度信息获取与所述温度信息相对应的电压补偿信息，当所述电压补偿信息和所述电压信息生成的电压值符合预设充电条件时，生成相对应的控制指令，并将所述控制指令发送给所述光伏控制器；

所述光伏控制器用于，依据所述控制指令，对所述磷酸铁锂电池进行充电。

优选地，还包括：判断器;

所述判断器用于，当所述单片机控制器接收所述电压信息和温度信息后，获取所述磷酸铁锂电池的剩余电量，如果所述磷酸铁锂电池剩余的电量符合预设条件，则断开开关，实现所述磷酸铁锂电池无输出，如果否，则返回执行传感器实时采集所述磷酸铁锂电池的电压信息和温度信息。

优选地，所述传感器包括：温度传感器和电压传感器。

优选地，所述开关可以为场效应管或继电器。

从以上技术方案可以看出，本发明提供了一种电池控制方法及系统，应用于对高压线在线监测系统的供电系统中，所述供电系统包括：光伏控制器、传感器、单片机控制器和磷酸铁锂电池，其中，所述单片机控制所述传感器采集的电压信息和温度信息，并根据所述温度信息获取与所述温度信息相对应的电压补偿信息，当依据所述电压补偿信息和所述电压信息生成的电压符合预设充电条件时，生成相对应的控制指令，并将所述控制指令发送给所述光伏控制器，以控制所述光伏控制器对所述磷酸铁锂电池进行充电，该方法中使用了磷酸铁锂电池，所述磷酸铁锂电池由于其化学结构，可以提高充电效率，并且采用实时采集磷酸铁锂电池的信息，并依据信息生成的控制指令，对所述磷酸铁锂电池进行充电的方法，提高了对供电系统中的磷酸铁锂电池的充电效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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中记载的一些实施例，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。

图1为本发明实施例一公开的一种电池的控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二公开的一种电池的控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例三公开的一种电池的控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例四公开的一种电池控制的方法流程示意图；

图5为本发明实施例五公开的一种由所述温度信息获取与所述温度信息相对应的电压补偿信息的流程示意图；

图6为本发明实施例六公开的一种判断所述磷酸铁锂电池剩余的电量是否符合预设断开条件的方法流程示意图；

参见图7本发明实施例七公开的一种判断所述磷酸铁锂电池剩余的电量是否符合预设断开条件的方法流程示意图。

具体实施方式

下面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，所描述的实施例仅仅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，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例公开了一种电池的控制方法，所述方法应用在对高压电线在线监测系统的供电系统中，参见图1为实施例一公开的一种电池的控制系统的结构示意图，所述供电系统包括：光伏控制器101、传感器102、单片机控制器103和磷酸铁锂电池104；

所述传感器102用于，实时采集所述磷酸铁锂电池的电压信息和温度信息，将所述电压信息和温度信息发送给所述单片机控制器103；

其中，所述传感器102可以包括：电压传感器和电流传感器；

所述磷酸铁锂电池104是一种新型的电池，目前的技术中将所述磷酸铁锂电池的正负材料制造成均匀的纳米级的颗粒，因颗粒的总表面积剧增可以大幅度提高电池的放电功率，并且循环寿命和稳定度没有受到影响，同时，所述磷酸铁锂电池在低温时的放电性能也优于胶体电池。

所述单片机控制器103用于，接收所述电压信息和温度信息，并由所述温度信息获取与所述温度信息相对应的电压补偿信息，当所述电压补偿信息和所述电压信息生成的电压值符合预设充电条件时，生成相对应的控制指令，并将所述控制指令发送给所述光伏控制器101；

所述光伏控制器101用于，依据所述控制指令，对所述磷酸铁锂电池104进行充电。

其中，所述光伏控制器101能够实时检测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值，使与所述光伏控制器101连接的太阳能板以最高的效率对所述磷酸铁锂电池104进行充电。

本实施例中，公开了一种电池的控制系统，所述单片机控制所述传感器采集的电压信息和温度信息，并根据所述温度信息获取与所述温度信息相对应的电压补偿信息，当所述电压补偿信息和所述电压信息生成的电压符合预设充电条件时，生成相对应的控制指令，并将所述控制指令发送给所述光伏控制器，以控制所述光伏控制器对所述磷酸铁锂电池进行充电，该方法使用了磷酸铁锂电池，所述磷酸铁锂电池由于化学结构，可以提高充电效率，并且采用实时采集磷酸铁锂电池的信息，并依据信息生成的控制指令，对所述磷酸铁锂电池进行充电的方法，提高了对供电系统中的磷酸铁锂电池的充电效率。

参见图2为本发明公开的实施例二的一种电池的控制系统的结构示意图，在上述实施例的基础上，所述系统还包括：判断器105；

所述判断器105用于，当所述单片机控制器103接收所述电压信息和温度信息后，获取所述磷酸铁锂电池104的剩余电量，如果所述磷酸铁锂电池104剩余的电量符合预设断开条件，则断开开关，实现所述磷酸铁锂电池无输出，如果否，则返回执行传感器102实时采集所述磷酸铁锂电池104的电压信息和温度信息。

其中，开关可以为场效应管或继电器，将所述场效应管或继电器与电池封装在一起，当需要更换电池时随着电池一起更换。

上述实施例公开了一种电池的控制系统，在实施例一的基础上，增加了判断器，所述判断器用于当所述单片机控制器接收所述电压信息和温度信息后，获取所述磷酸铁锂电池的剩余电量，如果所述磷酸铁锂电池剩余的电量符合预设断开条件，则断开开关，实现所述磷酸铁锂电池无输出，如果否，则返回执行传感器实时采集所述磷酸铁锂电池的电压信息和温度信息，本实施例中，所述判断器对获取的所述磷酸铁锂电池的剩余电量是否符合预设断开条件进行了判断，不会由于过放电对所述磷酸铁锂电池进行破坏。

参见图3为本发明公开的一种电池的控制方法的流程示意图，所述方法包括：

步骤S101：传感器实时采集所述磷酸铁锂电池的电压信息和温度信息，将所述电压信息和温度信息发送给单片机控制器；

其中，电压传感器实时采集磷酸铁锂电池的电压信息和温度传感器实时采集磷酸铁锂电池的温度信息。

步骤S102：所述单片机控制器接收所述电压信息和温度信息，并由所述温度信息获取与所述温度信息相对应的电压补偿信息；

参见图5是本发明中公开的由所述温度信息获取与所述温度信息相对应的电压补偿信息的过程包括：

步骤S301：由所述温度信息得到充电电压电流补偿值；

步骤S302：将所述充电电压电流补偿值模拟成温度补偿信息；

步骤S303：得到与温度补偿信息对应的电压补偿信息。

步骤S103:判断所述电压补偿信息和所述电压信息生成的电压值是否符合预设充电条件时，如果是，则执行步骤S104，如果否，则执行步骤S101；

步骤S104：生成相对应的控制指令，并将所述控制指令发送给所述光伏控制器；

步骤S105：所述光伏控制器依据所述控制指令，对所述磷酸铁锂电池进行充电。

上述是实施例中，公开了一种电池的控制方法，所述单片机控制器接收所述传感器采集的电压信息和温度信息，并根据所述温度信息获取与所述温度信息相对应的电压补偿信息，当依据所述补偿信息和所述电压信息生成的电压值符合预设充电条件时，生成相对应的控制指令，并将所述控制指令发送给所述光伏控制器，以控制所述光复控制器对所述磷酸铁锂电池进行充电，此方法中，使用了所述磷酸铁锂电池，由于器化学结构，可以提高充电效率，并且实时采集磷酸铁锂电池的信息，并生成相对应的控制指令，对所述磷酸铁锂电池进行充电的方法，提高了对供电系统中的磷酸铁锂电池的充电效率。

参见图4为本发明公开的一种电池的控制方法的流程示意图，所述方法包括：

步骤S201：传感器实时采集所述磷酸铁锂电池的电压信息和温度信息，将所述电压信息和温度信息发送给单片机控制器；

步骤S202：所述单片机控制器接收所述电压信息和温度信息，获取所述磷酸铁锂电池的剩余电量；

步骤S203：判断所述磷酸铁锂电池剩余的电量是否符合预设断开条件，如果是，则执行步骤S204，如果否，则执行步骤S201;

步骤S204：断开开关，实现所述磷酸铁锂电池无输出；

上述实施例中，本发明公开了一种电池的控制方法，所述方法对所述磷酸铁锂电池的剩余电量是否符合预设断开条件进行判断，因此不会由于过放电对所述磷酸铁锂电池进行破坏。

参见图6为本发明公开的一种判断所述电压值是否符合预设充电条件的方法流程示意图，该方法包括：

步骤S401：判断所述电压值是否小于预设的充电截止电压值，如果是，则执行步骤S402，如果否，则执行步骤S403；

步骤S402：所述电压值符合预设充电条件；

步骤S403：所述电压值不符合预设充电条件。

其中，所述充电截止电压值可以包括单片电池的充电截止电压值电压值和整组电池的充电截止电压值。

上述实施例中，本发明公开了一种判断所述电压值是否符合预设充电条件的方法，所述方法中对所述磷酸铁锂电池的电压值是否小于预设的充电截止电压值进行了判断，可以判断单片电池的充电截止电压值，也可以判断整组电池的充电截止电压值，当所述电压值达到需要充电的预设要求时，所述单片机才会生成相应的控制所述光伏控制器的控制指令，这样可以有效的对所述磷酸铁锂电池进行充电，不会产生资源的浪费。

参见图7为判断所述磷酸铁锂电池剩余的电量是否符合预设断开条件的方法流程示意图，该方法包括：

步骤S501：判断所述磷酸铁锂电池剩余电量是否低于总电量的预设百分比，如果是，则执行步骤S502，如果否，则执行步骤S503；

步骤S502：符合预设断开条件；

步骤S503：不符合预设断开条件。

上述实施例中，本发明公开了一种判断所述磷酸铁锂电池剩余电量是否符合预设断开条件的方法，所述方法中对磷酸铁锂电池的剩余电量是否低于总电量的预设百分比进行了判断，除了上述公开的判断方法外，还可以通过判断所述磷酸铁锂电池单片电压低于2.5V或是整体电池电压低于20V时有效切断电池的输出，从而保护了电池，避免了电池的过放电。

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。

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，在其它实施例中实现。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范围。

Claims (10)

1.一种电池的控制方法，其特征在于，应用在对高压电线在线监测系统的供电系统中，所述供电系统包括：光伏控制器、传感器、单片机控制器和磷酸铁锂电池，该方法包括：

所述单片机控制器接收所述传感器采集的电压信息和温度信息，并根据所述温度信息获取与所述温度信息相对应电压补偿信息；

当依据所述电压补偿信息和所述电压信息生成的电压值符合预设充电条件时，生成相对应的控制指令，并将所述控制指令发送给所述光伏控制器，以控制所述光伏控制器对所述磷酸铁锂电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单片机控制器接收所述电压信息和温度信息后还包括：

获取所述磷酸铁锂电池的剩余电量；

判断所述磷酸铁锂电池剩余的电量是否符合预设断开条件，如果是，则断开开关，实现所述磷酸铁锂电池无输出，如果否，则返回执行传感器实时采集所述磷酸铁锂电池的电压信息和温度信息的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述温度信息获取与所述温度信息相对应的电压补偿信息的过程包括：

由所述温度信息得到充电电压电流补偿值；

将所述充电电压电流补偿值模拟成温度补偿信息；

得到与温度补偿信息对应的电压补偿信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器实时采集磷酸铁锂电池的电压信息和温度信息包括：

电压传感器实时采集磷酸铁锂电池的电压信息和温度传感器实时采集磷酸铁锂电池的温度信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述电压值是否符合预设充电条件，包括：

判断所述电压值是否小于预设的充电截止电压值，如果是，则所述电压值符合预设充电条件，如果否，则所述电压值不符合预设充电条件。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述磷酸铁锂电池剩余的电量是否符合预设断开条件，包括：

判断所述磷酸铁锂电池剩余电量是否低于总电量的预设百分比，如果是，则符合预设断开条件，如果否，则不符合预设断开条件。

7.一种磷酸铁锂电池的控制系统，其特征在于，包括：光伏控制器、传感器、单片机控制器和磷酸铁锂电池；

所述传感器用于，实时采集磷酸铁锂电池的电压信息和温度信息，将所述电压信息和温度信息发送给所述单片机控制器；

所述单片机控制器用于，接收所述电压信息和温度信息，并由所述温度信息获取与所述温度信息相对应的电压补偿信息，当所述电压补偿信息和所述电压信息生成的电压值符合预设充电条件时，生成相对应的控制指令，并将所述控制指令发送给所述光伏控制器；

所述光伏控制器用于，依据所述控制指令，对所述磷酸铁锂电池进行充电。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：判断器;

所述判断器用于，当所述单片机控制器接收所述电压信息和温度信息后，获取所述磷酸铁锂电池的剩余电量，如果所述磷酸铁锂电池剩余的电量符合预设条件，则断开开关，实现所述磷酸铁锂电池无输出，如果否，则返回执行传感器实时采集所述磷酸铁锂电池的电压信息和温度信息。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述传感器包括：温度传感器和电压传感器。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述开关可以为场效应管或继电器。

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