CN103010042A - 一种可以支持网络工作的电池管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可以支持网络工作的电池管理系统，包括有电池箱主控制器和若干个用于对电池箱中各电池组进行管理的电池组控制器，所述各电池组控制器分别与主控制器连接，所述主控制器上还连接有用于与同样支持无线通讯的远程监控中心进行无线数据通讯的第一GPRS无线模块，所述远程监控中心上连接有与第一GPRS无线模块无线通讯的第二GPRS无线模块。本发明的目的是通过在电池箱主控制器上设置GPRS无线模块，采用无线网络GPRS技术，实时地将行进中的电动汽车的电池组的各种状态传输到远程控制中心进行实时监控，重点解决了在使用过程中电池相关数据信息实时监控的难题，及时的发现问题的存在，避免事故的发生。

Description

一种可以支持网络工作的电池管理系统
[技术领域]
本发明涉及电动汽车动力电池管理系统领域，特别是一种可以支持网络工作的电池管理系统。
[背景技术]
动力电池越来越得到广泛的应用，但是电池在使用过程中，过充电、过放电和过电流等不当使用都会影响电池使用寿命和性能，严重者会导致电池燃烧、爆炸。普通的电池组保护板大多是独立的保护装置，用户无法及时了解动力电池组内部的情况，不能够对其实时地在线管理。随着无线网络技术的发展，将无线网络应用到电池管理中，可以对电池的状态进行实时地监控，以便于及时发现问题、解决问题，提高电池的安全性和使用寿命。
[发明内容]
本发明克服了上述技术的不足，提供了一种通过单体电池监控模块对单体电池进行有效监测，通过电池箱主控制器进行汇总及控制，并通过其上的GPRS无线模块把数据发送给远程监控中心，实现电池管理系统的无线网络工作，从而解决了在使用过程中电池相关数据信息实时监控的难题，及时的发现问题的存在，避免事故的发生。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种可以支持网络工作的电池管理系统，包括有电池箱主控制器1和若干个用于对电池箱中各电池组进行管理的电池组控制器2，所述各电池组控制器2分别与主控制器1连接，所述主控制器1上还连接有用于与同样支持无线通讯的远程监控中心5进行无线数据通讯的第一GPRS无线模块61，所述远程监控中心5上连接有与第一GPRS无线模块61无线通讯的第二GPRS无线模块62，所述电池组控制器2上连接有若干个用于对本电池组中各单体电池进行监控的单体电池监控模块3，所述单体电池监控模块3包括有单片机31和用于采集单体电池状态数据的数据采集模块32，以及用于在需要时对单体电池进行能量均衡的能量均衡控制模块33，所述数据采集模块32、能量均衡控制模块33分别与单片机31连接。
所述主控制器1上还连接有若干个用于根据状况控制电池箱中电池组接通运行或是切断隔离的电池组开关控制模块11。
所述电池组控制器2上还连接有若干个用于根据数据采集模块32的检测状况控制电池组中单体电池接通运行或是切断隔离的单体电池开关控制单元30。
所述主控制器1上还连接有用于散热的散热装置12。
所述数据采集模块32包括有对单体电池进行电压采集的电压采集单元321和进行温度采集的温度采集传感器单元322，所述电压采集单元321、温度采集传感器单元322分别与单片机31连接。
本发明的有益效果是：
1、通过在电池箱主控制器上设置GPRS无线模块，采用无线网络GPRS技术，实时地将行进中的电动汽车的电池组的各种状态传输到远程控制中心进行实时监控，重点解决了在使用过程中电池相关数据信息实时监控的难题，及时的发现问题的存在，避免事故的发生。
2、通过电压采集单元对单体电池进行数据采集和监控，在充电过程中可以防止过充电现象的发生，以免损坏电池。
3、通过电压采集单元对单体电池进行数据采集，以便于在必要时通过能量均衡控制模块对单体电池进行能量均衡，提高电池的使用性能和寿命。
4、在数据采集模块检测到单体电池出现故障时，可通过单体电池开关控制单元对出现故障的单体电池进行隔离，从而不影响其他单体电池的使用。
5、当发现行进中的电动汽车的电池组出现意外情况或重大故障时，数据信息监控中心通过GPRS给对应的电动汽车发送报警信息，通知驾驶员对电池进行维护，在紧急情况下则可通过电池箱的主控制器控制电池组开关控制模块安全地切断损坏的电池组，从而不影响其他电池组的使用。
6、通过温度采集传感器单元对电池组进行温度监检，以及通过散热装置进行有效的温度控制，有效防止出现高温导致爆炸等意外事故的发生。
[附图说明]
图1是本发明的结构方框图。
图2是本发明的数据采集模块连接结构方框图。
[具体实施方式]
下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述：
如图1所示，一种可以支持网络工作的电池管理系统，其特征在于包括有电池箱主控制器1和若干个用于对电池箱中各电池组进行管理的电池组控制器2，所述各电池组控制器2分别与主控制器1连接，所述主控制器1上还连接有用于与同样支持无线通讯的远程监控中心5进行无线数据通讯的第一GPRS无线模块61，所述远程监控中心5上连接有与第一GPRS无线模块61无线通讯的第二GPRS无线模块62，所述电池组控制器2上连接有若干个用于对本电池组中各单体电池进行监控的单体电池监控模块3，所述单体电池监控模块3包括有单片机31和用于采集单体电池状态数据的数据采集模块32，以及用于在需要时对单体电池进行能量均衡的能量均衡控制模块33，所述数据采集模块32、能量均衡控制模块33分别与单片机31连接。
如上所述，电池箱主控制器1通过第一GPRS无线模块61实现与远程监控中心5的无线通讯，远程监控中心5可有效的对各用户的电池组信息进行集中监控和处理。
如图2所示，本发明所述数据采集模块32包括有对单体电池进行电压采集的电压采集单元321和进行温度采集的温度采集传感器单元322，所述电压采集单元321、温度采集传感器单元322分别与单片机31连接。
如上所述，通过数据采集模块32可对单体电池的电压和温度进行采集，以便于电池组控制器2作出相应的控制。
本发明所述主控制器1上还连接有若干个用于根据状况控制电池箱中电池组接通运行或是切断隔离的电池组开关控制模块11，以便于在检测到个别电池组出现故障时，可通过电池组开关控制模块11对出现故障的电池组进行隔离，从而不影响其他电池组的使用和保证用户的安全。
本发明所述电池组控制器2上还连接有若干个用于根据数据采集模块32检测状况控制电池组中单体电池接通运行或是切断隔离的单体电池开关控制单元30，以便于在检测到单池组中单体电池出现故障时，可通过单体电池开关控制单元30对出现故障的单体电池进行隔离，从而不影响其他单体电池的使用。
所述主控制器1上还连接有用于散热的散热装置12，以便于进行有效的温度控制，有效防止出现高温导致爆炸等意外事故的发生。
如上所述，通过电压采集电路221进行电压采集，通过温度采集传感器单元322进行温度信息采集，经过单片机31运算及电池组控制器2的汇总，当发现行进中的电动汽车的电池出现意外情况时，电池箱主控制器1根据预设程序进行相应的控制，在紧急情况下则可通过电池组开关控制模块11安全地切断损坏的电池。
如上所述，通过设定，远程监控中心5每隔一定的时间通过GPRS通信发送指令给电池箱主控制器1，电池箱主控制器1再发送指令给电池组控制器2，通过，电池组控制器2再将单体电池的信息传输到电池箱主控制器1，电池箱主控制器1再将信息汇总后，通过GPRS传输给远程监控中心5，数据监控中心通过监控软件对数据进行处理，软件设定相关电压、温度等信息的极限值，当某单体电池超过设定的限定范围之后，远程监控中心5会自动向对应的车辆发送报警信息和控制信息。
如上所述，一切与本发明结构相同或相近的技术方案都认为落入本发明的保护范围内，本发明保护的是一种通过单体电池监控模块3对单体电池进行有效监测，通过电池箱主控制器1进行汇总及控制，并通过其上的GPRS无线模块把数据发送给远程监控中心5，实现电池管理系统的无线网络工作，从而解决了在使用过程中电池相关数据信息实时监控的难题，及时的发现问题的存在，避免事故的发生。

Claims (5)

1.一种可以支持网络工作的电池管理系统，其特征在于包括有电池箱主控制器（1）和若干个用于对电池箱中各电池组进行管理的电池组控制器（2），所述各电池组控制器（2）分别与主控制器（1）连接，所述主控制器（1）上还连接有用于与同样支持无线通讯的远程监控中心（5）进行无线数据通讯的第一GPRS无线模块（61），所述远程监控中心（5）上连接有与第一GPRS无线模块（61）无线通讯的第二GPRS无线模块（62），所述电池组控制器（2）上连接有若干个用于对本电池组中各单体电池进行监控的单体电池监控模块（3），所述单体电池监控模块（3）包括有单片机（31）和用于采集单体电池状态数据的数据采集模块（32），以及用于在需要时对单体电池进行能量均衡的能量均衡控制模块（33），所述数据采集模块（32）、能量均衡控制模块（33）分别与单片机（31）连接。
2.根据权利要求1所述的一种可以支持网络工作的电池管理系统，其特征在于所述主控制器（1）上还连接有若干个用于根据状况控制电池箱中电池组接通运行或是切断隔离的电池组开关控制模块（11）。
3.根据权利要求1所述的一种可以支持网络工作的电池管理系统，其特征在于所述电池组控制器（2）上还连接有若干个用于根据数据采集模块（32）的检测状况控制电池组中单体电池接通运行或是切断隔离的单体电池开关控制单元（30）。
4.根据权利要求1所述的一种可以支持网络工作的电池管理系统，其特征在于所述主控制器（1）上还连接有用于散热的散热装置（12）。
5.根据权利要求1所述的一种可以支持网络工作的电池管理系统，其特征在于所述数据采集模块（32）包括有对单体电池进行电压采集的电压采集单元（321）和进行温度采集的温度采集传感器单元（322），所述电压采集单元（321）、温度采集传感器单元（322）分别与单片机（31）连接。
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