[发明专利]一种应用于电池充放电的安全系统

说明书

本发明一种应用于电池充放电的安全系统，包括如下步骤：电池启动充放电程序：检测电压、电流、温度异常标志位，若为异常，停止充放电；通过检测限流电阻两端电压，MPU进行充电或放电判断；电池温度判断：根据LSTM模型，输入电池实时温度数据，定时对本次最终充放电温度进行预测，预测温度超过温度阈值，停止本次充放电；电池电流判断：通过检测电流采样电阻两端电压，电流超过电流阈值I1,停止放电；电流超过电流阈值I2,停止充电；电池电压判断：充电过程中，电压超过满电阈值V1，停止充电；放电过程中，电压低于欠压阈值V2，停止放电；计算电池剩余寿命：根据电池容量和数据曲线的相似性计算得到剩余充放电次数。

技术领域

本发明属于金融自助设备配件技术领域，尤其涉及一种应用于电池充放电的安全系统。

背景技术

近些年，随着银行内金融自助设备的广泛应用，出现了越来越多的便携式金融自助设备或者营业厅智能机器人，电池储能设备的安全越来越引起人们的关注。电池在快速充电等极端工况下工作，寿命预测技术变得愈发重要。电池的使用寿命对用户评估设备正常工作，传统的电池使用寿命预测往往是通过记录电池的充放电次数，忽略了电池组的个体差异。准确预测电池剩余使用寿命不仅能保证系统的安全可靠运行，并且能实现电池剩余价值的最大化利用，及时更换电池。现有的电池保护装置，是在检测到电池异常情况下进行保护，本装置是结合机器学习，预测预防危险发生，提前进行保护，使用更加安全。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种应用于电池充放电的安全系统，主要是针对现有便携式金融自助设备和移动客服机器人的电池寿命管理应用，通过对电池电压、电流、温度、容抗、阻抗的数据采集，进行电池剩余寿命的预测。对电池过压、欠压、过流，进行保护。防止过充，过放；防止反复充放电，预测规避风险，对电池充电过程中温度实时检测，并对充电最终温度进行预测，预防危险发生。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种应用于电池充放电的安全系统，其特征在于，包括如下步骤：

电池启动充放电程序：检测电压、电流、温度异常标志位，若为异常，停止充放电；读取电池剩余寿命，达到寿命阈值，进行预警，超过寿命极限值，停止充放电；

通过检测限流电阻两端电压，MPU进行充电或放电判断；

电池温度判断：根据LSTM模型，输入电池实时温度数据，定时对本次最终充放电温度进行预测，预测温度超过温度阈值，停止本次充放电；

电池电流判断：通过检测电流采样电阻两端电压，计算得到回路电流，电流超过电流阈值I1，停止放电；电流超过电流阈值I2，停止充电；

电池电压判断：充电过程中，电压超过满电阈值V1，停止充电；放电过程中，电压低于欠压阈值V2，停止放电；

计算电池剩余寿命：根据电池容量和数据曲线的相似性计算得到剩余充放电次数。

作为优选的，充电时，电流通过限流电阻流向电池，限流电阻两端电压通过比较器，得到高电平，判断为充电；放电时，电流从电池流出通过限流电组流向负载，限流电阻两端电压通过比较器，得到低电平，判断为放电。

作为优选的，电池上设有温度传感器，实时采集电池温度数据，采集频率为：每1-3分钟采集1次。

作为优选的，温度传感器每采集n个数据为一组，计算每组数据的平均值，以m个平均值为测量数据，输入LSTM模型，得到第m+1个数据，即为预测温度数据，预测温度数据达到温度阈值，MPU发出停止充电或放电指令。

作为优选的，测量数据的步长为1组。

作为优选的，满电阈值V1为单节电池输出电压的整数倍，欠压阈值V2为单节电池工作电压的整倍数。

作为优选的，电池剩余寿命的计算方法包括如下步骤：