本发明涉及锂电池领域，具体为基于互联网的锂电池充放电安全预警系统。
背景技术：
1、锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，随着新能源技术的发展锂电池已经成为电池储能的主流产品，而锂金属由于其化学特性非常活泼，在充电过程中极易发生安全事故，严重的还有可能造成爆炸事故，因此，锂电池的充放电安全管理是锂电池使用中非常重要的一环；
2、目前，现有技术中的锂电池充放电安全管理仍存在不足之处，现有的锂电池充放电管理大多集中在电池自身的条件监测上，此方法虽然能够提高对电池安全性能的管理，及时发现存在故障或存在隐患的电池，但是监测对象过于单一，无法对复杂情况下的锂电池充电情况进行有效地管理，导致大规模充电区域中大量锂电池之间管理相互独立，缺少交互性，降低了群体风险预警能力；
3、针对上述技术问题，本技术提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本发明中，通过对锂电池的充放电过程进行监测，根据监测结果实现对锂电池的安全等级分类，并结合充电区域中所有电池的等级综合情况，确定充电时发生事故的概率，再结合充电区域的锂电池数量，对事故后果进行预估，通过事故后果和事故概率的综合分析，同时通过结合外界环境的干扰因素，对已经作出安全等级划分的锂电池进行进一步综合分析，实现对锂电池充电过程的全面监控，解决锂电池安全管理中仅针对个体电池进行单独管理，无法有效应对大规模或复杂环境下的充电安全管理的问题，而提出基于互联网的锂电池充放电安全预警系统。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、基于互联网的锂电池充放电安全预警系统，包括干扰分析单元、电池监管单元、周边综合分析单元、电池分析单元和风险预警单元，所述电池监管单元能够在锂电池充放电过程中对锂电池的充电安全性能和放电安全性能进行获取，并将充电安全性能和放电安全性能发送至电池分析单元；
4、所述电池分析单元根据充电安全性能进行对比分析，根据分析结果对锂电池进行充电安全等级分类，将锂电池分为正常锂电池、低危锂电池和高危锂电池，并将锂电池分类发送至周边综合分析单元，所述电池分析单元根据放电安全性能对锂电池进行放电安全等级分类，分为放电正常电池和放电异常电池，所述电池分析单元将充电安全等级分类和放电安全等级分类发送至周边综合分析单元；
5、所述干扰分析单元能够对锂电池充放电环境进行获取，根据锂电池充放电环境生成充电干扰信息，并将充电干扰信息发送至周边综合分析单元；
6、所述周边综合分析单元在获取到充电干扰信息和锂电池充电安全等级分类后，对锂电池分类进行充电统计，创建充电统计集合，将充电统计集合与充电干扰信息进行综合分析，生成充电风险预警，并将充电风险预警发送至风险预警单元；
7、所述周边综合分析单元对锂电池放电安全等级进行获取，当锂电池放电安全等级为放电异常电池时，生成放电风险预警，并经由风险预警单元生成警报提醒。
8、作为本发明的一种优选实施方式，所述电池监管单元在对锂电池充放电监管时，对锂电池的运行参数进行采集，所述电池监管单元所采集的锂电池运行参数包括电池温度变化效果和电学稳定性，并经过计算获取到充电安全性能和放电安全性能。
9、作为本发明的一种优选实施方式，所述电池监管单元获得电池温度变化效果的方式为：所述电池监管单元对电池温度、采集时间、运行时间进行采集，所述电池监管单元选取多组连续的电池温度，并获取对应的采集时间，根据相邻两组的采集时间的时间差计算出温度变化所花费的时间，同时根据相邻两组的电池温度的差值计算出温度变化差值，通过温度变化差值除以温度变化所花费的时间，获取到温度变化速度，若相邻两组的电池温度处于上升状态，则温度变化速度为正，若相邻两组的电池温度处于下降状态，则温度变化速度为负，电池监管单元将为正值的温度变化速度与温度变化速度正上限进行对比，若温度变化速度小于温度变化速度正上限，则生成升温正常信号，若温度变化速度大于等于温度变化速度正上限，则生成升温异常信号，电池监管单元将为负值的温度变化速度与温度变化速度负上限进行对比，若温度变化速度小于温度变化速度负上限，则生成降温正常信号，若温度变化速度大于温度变化速度负上限，则生成降温异常信号。
10、作为本发明的一种优选实施方式，所述电池监管单元获取到锂电池的当前温度，并将当前温度与预设的温度上限进行对比，若当前温度小于预设的温度上限，则生成温度正常信号，若当前温度大于等于预设的温度上限，则生成温度异常信号。
11、作为本发明的一种优选实施方式，所述电池监管单元获取到电池的运行时间后，根据电池的充放电状态将运行时间记录为充电持续时间和放电持续时间，电池监管单元根据当前温度、预设的安全温度以及电池的温度变化速度通过公式分析获取到充电安全系数和放电安全系数，电池监管单元将充电安全系数与充电安全系数阈值进行对比，若充电安全系数小于充电安全系数阈值，则生成充电异常信号，若充电安全系数大于等于充电安全系数阈值，则生成充电正常信号，电池监管单元同时将放电安全系数与放电安全系数阈值进行对比，若放电安全系数小于放电安全系数阈值，则生成放电异常信号，若放电安全系数大于等于放电安全系数阈值，则生成放电正常信号。
12、作为本发明的一种优选实施方式，所述电池监管单元对生成的信号进行统计，与充电有关的信号记录为充电安全性能，与放电有关的信号记录为放电安全性能，所述电池监管单元将充电安全性能和放电安全性能发送至电池分析单元。
13、作为本发明的一种优选实施方式，所述电池分析单元获取到充电安全性能后，将充电安全性能中的信号进行分类统计，其中升温正常信号、降温正常信号、温度正常信号、充电正常信号以及放电正常信号属于正向信号，而升温异常信号、降温异常信号、温度异常信号、充电异常信号以及放电异常信号属于负向信号，电池分析单元将正向信号和负向信号的数量之和作为基数，计算负向信号与信号基数的比值，若比值为0，将锂电池记录为正常锂电池，若比值大于0且小于0.5，则将锂电池记录为低危锂电池，若比值大于0.5，则将锂电池记录为高危锂电池，并将充电安全等级分类发送至周边综合分析单元；
14、所述电池分析单元获取到放电安全性能后，将放电安全性能中的信号进行分类统计，其中放电异常信号为负向信号，放电正常信号为正向信号，其他信号的分类方式与充电安全性能中的分类方式相同，在放电安全性能中若出现负向信号，则将锂电池记录为放电异常电池，放电安全性能中若未出现负向信号，则将锂电池记录为放电正常电池，完成对放电安全等级的分类，所述电池分析单元将充电安全等级分类和放电安全等级分类发送至周边综合分析单元。
15、作为本发明的一种优选实施方式，所述干扰分析单元能够对锂电池充电环境进行获取，锂电池充电环境具体为充电环境温度和充电环境湿度，干扰分析单元根据充电环境温度和充电环境湿度通过公式分析获取到充电干扰信息，所述干扰分析单元将充电干扰信息发送至周边综合分析单元。
16、作为本发明的一种优选实施方式，所述周边综合分析单元对高危锂电池、低危锂电池和正常锂电池进行分别统计，将统计结果除以正在充电的锂电池总数量，分别计算出高危占比、低危占比和正常占比，所述周边综合分析单元根据充电统计集合与充电干扰信息进行综合公式分析，生成充电风险，周边综合分析单元将充电风险与预设的充电风险预警进行对比，若充电风险大于预设的充电风险预警，则生成充电风险预警，若充电风险小于预设的充电风险预警，则不做出反应，周边综合分析单元将充电风险预警发送至风险预警单元，并经由风险预警单元生成警报提醒。
17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18、1、本发明中，通过对锂电池的充放电过程进行监测，根据监测结果实现对锂电池的安全等级分类，并结合充电区域中所有电池的等级综合情况，确定充电时发生事故的概率，再结合充电区域的锂电池数量，对事故后果进行预估，通过事故后果和事故概率的综合分析，实现对锂电池充电过程的全面监控。
19、2、本发明中，在对充电区域进行监控时，通过结合外界环境的干扰因素，对已经做出安全等级划分的锂电池进行进一步综合分析，保证充电区域监管时的准确性与全面性，提高监管效果。
20、3、本发明中，在对锂电池进行充放电管理时，通过对电池的当前数据、历史数据和运行状态进行综合量化分析，提高了锂电池充放电监管的准确性。
1.基于互联网的锂电池充放电安全预警系统，其特征在于，包括干扰分析单元、电池监管单元、周边综合分析单元、电池分析单元和风险预警单元，所述电池监管单元能够在锂电池充放电过程中对锂电池的充电安全性能和放电安全性能进行获取，并将充电安全性能和放电安全性能发送至电池分析单元；
2.根据权利要求1所述的基于互联网的锂电池充放电安全预警系统，其特征在于，所述电池监管单元在对锂电池充放电监管时，对锂电池的运行参数进行采集，所述电池监管单元所采集的锂电池运行参数包括电池温度变化效果和电学稳定性，并经过计算获取到充电安全性能和放电安全性能。
3.根据权利要求2所述的基于互联网的锂电池充放电安全预警系统，其特征在于，所述电池监管单元获得电池温度变化效果的方式为：所述电池监管单元对电池温度、采集时间、运行时间进行采集，所述电池监管单元选取多组连续的电池温度，并获取对应的采集时间，根据相邻两组的采集时间的时间差计算出温度变化所花费的时间，同时根据相邻两组的电池温度的差值计算出温度变化差值，通过温度变化差值除以温度变化所花费的时间，获取到温度变化速度，若相邻两组的电池温度处于上升状态，则温度变化速度为正，若相邻两组的电池温度处于下降状态，则温度变化速度为负，电池监管单元将为正值的温度变化速度与温度变化速度正上限进行对比，若温度变化速度小于温度变化速度正上限，则生成升温正常信号，若温度变化速度大于等于温度变化速度正上限，则生成升温异常信号，电池监管单元将为负值的温度变化速度与温度变化速度负上限进行对比，若温度变速度小于温度变化速度负上限，则生成降温正常信号，若温度变化速度大于温度变化速度负上限，则生成降温异常信号。
4.根据权利要求2所述的基于互联网的锂电池充放电安全预警系统，其特征在于，所述电池监管单元获取到锂电池的当前温度，并将当前温度与预设的温度上限进行对比，若当前温度小于预设的温度上限，则生成温度正常信号，若当前温度大于等于预设的温度上限，则生成温度异常信号。
5.根据权利要求2所述的基于互联网的锂电池充放电安全预警系统，其特征在于，所述电池监管单元获取到电池的运行时间后，根据电池的充放电状态将运行时间记录为充电持续时间和放电持续时间，电池监管单元根据当前温度、预设的安全温度以及电池的温度变化速度通过公式分析获取到充电安全系数和放电安全系数，电池监管单元将充电安全系数与充电安全系数阈值进行对比，若充电安全系数小于充电安全系数阈值，则生成充电异常信号，若充电安全系数大于等于充电安全系数阈值，则生成充电正常信号，电池监管单元同时将放电安全系数与放电安全系数阈值进行对比，若放电安全系数小于放电安全系数阈值，则生成放电异常信号，若放电安全系数大于等于放电安全系数阈值，则生成放电正常信号。
6.根据权利要求2所述的基于互联网的锂电池充放电安全预警系统，其特征在于，所述电池监管单元对生成的信号进行统计，与充电有关的信号记录为充电安全性能，与放电有关的信号记录为放电安全性能，所述电池监管单元将充电安全性能和放电安全性能发送至电池分析单元。
7.根据权利要求1所述的基于互联网的锂电池充放电安全预警系统，其特征在于，所述电池分析单元获取到充电安全性能后，将充电安全性能中的信号进行分类统计，其中升温正常信号、降温正常信号、温度正常信号、充电正常信号以及放电正常信号属于正向信号，而升温异常信号、降温异常信号、温度异常信号、充电异常信号以及放电异常信号属于负向信号，电池分析单元将正向信号和负向信号的数量之和作为基数，计算负向信号与信号基数的比值，若比值为0，将锂电池记录为正常锂电池，若比值大于0且小于0.5，则将锂电池记录为低危锂电池，若比值大于0.5，则将锂电池记录为高危锂电池，并将充电安全等级分类发送至周边综合分析单元；
8.根据权利要求1所述的基于互联网的锂电池充放电安全预警系统，其特征在于，所述干扰分析单元能够对锂电池充电环境进行获取，锂电池充电环境具体为充电环境温度和充电环境湿度，干扰分析单元根据充电环境温度和充电环境湿度通过公式分析获取到充电干扰信息，所述干扰分析单元将充电干扰信息发送至周边综合分析单元。
9.根据权利要求1所述的基于互联网的锂电池充放电安全预警系统，其特征在于，所述周边综合分析单元高危锂电池、低危锂电池和正常锂电池进行分别统计，将统计结果除以正在充电的锂电池总数量，分别计算出高危占比、低危占比和正常占比，所述周边综合分析单元根据充电统计集合与充电干扰信息进行综合公式分析，生成充电风险，周边综合分析单元将充电风险与预设的充电风险预警进行对比，若充电风险大于预设的充电风险预警，则生成充电风险预警，若充电风险小于预设的充电风险预警，则不做出反应，周边综合分析单元将充电风险预警发送至风险预警单元，并经由风险预警单元生成警报提醒。
