CN104716721A - 一种基于物联网的电池管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信储能产品的电池管理技术领域，具体涉及一种基于物联网的电池管理系统，DCDC转换器将电池组电压转化成主控单元工作电压，温度检测单元、电流检测单元和电压检测单元分别实时监测电池组的温度值、电流值和电压值并通过CAN总线接口发送至主控单元，主控单元将温度值、电流值和电压值存储至数据存储器，主控单元连接的物联网终端接收物联网端设备下发的命令，并对风扇、电压均衡电路和电池保护电路进行控制，实现对电池组温度的调节、对单体电池电压进行均衡，并过充、过放、过流、过温和短路进行保护。本发明通过物联网终端与物联网端设备进行通信，能够实时上传并管理电池组的运行参数。

Description

一种基于物联网的电池管理系统

技术领域

本发明涉及通信储能产品的电池管理技术领域，具体涉及一种基于物联网的电池管理系统。

背景技术

随着通信技术的不断发展，通信储能产品的运用得到广泛推广，而通信储能产品大多数采用的是锂离子电池组，由于锂离子电池组的在过充保护、过放保护、过流保护、过温保护、短路保护等极端情况下寿命容易缩短和损坏，因此，运用于对该电池组进行实时监控管理的基于物联网的电池管理系统应运而生，而涉及互联网数据中心、通信基站用240V高压直流基于物联网的电池管理系统中，目前大多采用的是对电池温度进行检测，进而配套设置相应的温度控制装置，当温度超过温度阈值时，启动温度控制装置，对电池组的温度进行调节。这种方式检测信号较为单一，且由于单凭温度参数对整个电池组性能指标的判断过于单一，无法全面实现对电池组性能的有效监控，且对单体电池无法实现均衡。

发明内容

解决上述技术问题，本发明提供了一种基于物联网的电池管理系统，能够在线实时检测电池组的多种状态参数，且通过物联网终端与物联网端设备进行通信，能够实时上传电池组的运行参数，且能够实时接收物联网端设备下发的指令，能够有效避免电池组在极端环境下的损坏和寿命缩短。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种基于物联网的电池管理系统，包括主控单元、DCDC转换器、温度检测单元、电流检测单元、电压检测单元、CAN总线接口、数据存储器、风扇、电压均衡电路、电池保护电路、物联网终端、物联网服务器和物联网端设备，所述DCDC转换器将电池组电压转化成主控单元工作电压，所述温度检测单元、电流检测单元和电压检测单元分别实时监测电池组的温度值、电流值和电压值并通过CAN总线接口发送至主控单元，主控单元将温度值、电流值和电压值存储至数据存储器，主控单元接收物联网端设备下发的命令，并对风扇、电压均衡电路和电池保护电路进行控制，实现对电池组温度的调节、对单体电池电压进行均衡，并过充、过放、过流、过温和短路进行保护，主控单元将该温度值、电流值和电压值经物联网终端经物联网服务器上传至物联网端设备。

进一步的，所述物联网服务器还设有防火墙，所述物联网端设备和物联网终端分别与防火墙通过LAN接口连接。

更进一步的，所述LAN接口为有线接口或无线接口。

进一步的，温度检测单元对电池组中的单体电池温度进行采集。

进一步的，电压检测单元对电池组中的单体电池电压进行采集，并通过CAN总线接口发送至主控单元，主控单元比较单体电压之间的电压差异，并计算出平均电压值，从而发送指令至电压均衡电路，电压均衡电路对电池组中的单体电池进行电压均衡。

本发明通过采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下优点：

本发明的基于物联网的电池管理系统设计了CAN总线接口，其温度检测单元、电流检测单元和电压检测单元通过CAN总线接口传输至主控单元，实现快速传输，并设计了电压均衡电路，对电池组中的单体电压进行均衡，保证单体电压之间的电压差在合理阈值内，保证电池组的工作稳定性。还设计了风扇和电池保护电路，实现对电池组温度的调节、并对过充、过放、过流、过温和短路进行保护。本发明通过物联网终端与物联网端设备进行通信，能够实时上传电池组的运行参数，且能够实时接收物联网端设备下发的指令，能够有效避免电池组在极端环境下的损坏和寿命缩短。

附图说明

图1是本发明的实施例的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

作为一个具体的实施例，如图1所示，本发明的一种基于物联网的电池管理系统，包括主控单元1、DCDC转换器2、温度检测单元3、电流检测单元4、电压检测单元5、CAN总线接口6、数据存储器7、风扇8、电压均衡电路9、电池保护电路10、物联网终端11、物联网服务器12和物联网端设备13，所述物联网服务器12还设有防火墙，所述物联网端设备13和物联网终端11分别与防火墙通过LAN接口连接。所述LAN接口为有线接口或无线接口。

所述DCDC转换器2将电池组电压转化成主控单元1工作电压，所述温度检测单元3、电流检测单元4和电压检测单元5分别实时监测电池组的温度值、电流值和电压值并通过CAN总线接口6发送至主控单元1，主控单元1将温度值、电流值和电压值存储至数据存储器7，主控单元1接收物联网端设备下发的命令，并对风扇8、电压均衡电路9和电池保护电路10进行控制，实现对电池组温度的调节、对单体电池电压进行均衡，并过充、过放、过流、过温和短路进行保护。

主控单元1将该温度值、电流值和电压值发送至物联网终端11，物联网终端11将该温度值、电流值和电压值经物联网服务器12上传至物联网端设备13。温度检测单元3对电池组中的单体电池温度进行采集。

电压检测单元5对电池组中的单体电池电压进行采集，并通过CAN总线接口6发送至主控单元1，主控单元1比较单体电压之间的电压差异，并计算出平均电压值，从而发送指令至电压均衡电路9，电压均衡电路9对电池组中的单体电池进行电压均衡。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于物联网的电池管理系统，其特征在于：包括主控单元、DCDC转换器、温度检测单元、电流检测单元、电压检测单元、CAN总线接口、数据存储器、风扇、电压均衡电路、电池保护电路、物联网终端、物联网服务器和物联网端设备，所述DCDC转换器将电池组电压转化成主控单元工作电压，所述温度检测单元、电流检测单元和电压检测单元分别实时监测电池组的温度值、电流值和电压值并通过CAN总线接口发送至主控单元，主控单元将温度值、电流值和电压值存储至数据存储器，主控单元接收物联网端设备下发的命令，并对风扇、电压均衡电路和电池保护电路进行控制，实现对电池组温度的调节、对单体电池电压进行均衡，并过充、过放、过流、过温和短路进行保护，主控单元将该温度值、电流值和电压值经物联网终端经物联网服务器上传至物联网端设备。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的电池管理系统，其特征在于：所述物联网服务器还设有防火墙，所述物联网端设备和物联网终端分别与防火墙通过LAN接口连接。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的电池管理系统，其特征在于：所述LAN接口为有线接口或无线接口。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的电池管理系统，其特征在于：温度检测单元对电池组中的单体电池温度进行采集。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的电池管理系统，其特征在于：电压检测单元对电池组中的单体电池电压进行采集，并通过CAN总线接口发送至主控单元，主控单元比较单体电压之间的电压差异，并计算出平均电压值，从而发送指令至电压均衡电路，电压均衡电路对电池组中的单体电池进行电压均衡。