CN105100266A - 一种用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统，包括多个电池组、电池管理系统、数据远程传输终端模块和远程监控中心，电池管理系统与多个电池组连接，实时获取多个电池组的运行状态参数；数据远程传输终端模块通过CAN总线与电池管理系统实现双向通信，包括通信子模块、GPRS子模块、供电子模块和微处理器；远程监控中心与数据远程传输终端模块通过GPRS进行通信。本发明作为一种新的电池管理系统的数据采集方式，能够使得工作人员在远程监控中心就可以实时获得电动汽车在不同工况下运行时电池运行状态参数和电池组整体的运行情况，方便工作人员及时对电池组的工作状态进行长期跟踪分析及维护，提高了管理效率，减少了人力资源成本。
Description
技术领域：
本发明属于电动汽车技术领域，具体是涉及一种用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统。
背景技术：
近些年，世界各国都在提倡节能环保，随着我国汽车销量的逐年增加，汽车的碳排放量也越来越高，汽车行业的研究重心也逐渐转向低碳领域，电动汽车相比较以汽油为动力的传统汽车，在环境保护和节约能源等方面显示着突出的优势，电动汽车具有很多优点，如污染气体排放量少、高能效、低噪声、低运行成本等，它所有的这些优点在缓解大气污染即能源紧缺方面意义重大。
电池管理系统(BMS，BatteryManagementSystem)主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，确保最大限度的发挥出电池组的最佳性能。但是在电动汽车实际运行过程中，研究人员如果想获取电池管理系统的电池运行状态参数，只有通过专人跟车操作，在电动汽车上使用笔记本分析软件或其他CAN总线数据分析系统来实现；或者是以传统的行车记录仪采集数据，采用大容量存储设备将车辆的运行状态参数存储起来，定期导出以供研究人员进行分析。但是这两种方法都不够便利，尤其是当电动汽车已经投入试运行使用的阶段，这两种方式都不容易实现。
发明内容：
本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统，包括：
多个电池组，多个所述电池组用于给电动汽车供电；
电池管理系统，所述电池管理系统与多个所述电池组连接，所述电池管理模块用于获取多个所述电池组的运行状态参数；
数据远程传输终端模块，所述数据远程传输终端模块采用GPRSDTU，所述数据远程传输终端模块通过CAN总线与所述电池管理系统实现双向通信，所述数据远程传输终端模块包括通信子模块、GPRS子模块、供电子模块和微处理器；
远程监控中心，所述远程监控中心与所述数据远程传输终端模块通过GPRS进行双向通信。
作为上述技术方案的优选，所述通信子模块包括一个CAN接口和至少两个串口，所述通信子模块通过所述CAN接口与所述电池管理系统通信，所述通信子模块通过所述串口与所述GPRS子模块通信。
作为上述技术方案的优选，所述GPRS子模块采用GPRS通信方式与所述远程监控中心进行通信。
作为上述技术方案的优选，所述供电模块分别与所述通信子模块、所述GPRS子模块、所述微处理器连接，用于给所述通信子模块、所述GPRS子模块、所述微处理器供电。
作为上述技术方案的优选，所述电池管理系统包括BMS主控器、电流采集子模块、电压采集子模块、温度测量子模块、SOC估算子模块、显示子模块、充放电管理子模块、数据通信子模块、电池均衡子模块和电池故障诊断子模块。
作为上述技术方案的优选，所述电池组的运行状态参数包括电池单体电压、电池组总电压、电池组充放电电流、电池温度。
本发明的有益效果在于：本发明的远程监控系统，作为一种新的电池管理系统的数据采集方式，能够使得工作人员在远程监控中心就可以实时获得电动汽车在不同工况下运行时电池运行状态参数和电池组整体的运行情况，方便工作人员及时对电池组的工作状态进行长期跟踪分析及维护，提高了管理效率、减少了人力资源成本。
附图说明：
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1为本发明一个实施例的一种用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统框图；
图2为本发明一个实施例的电池管理系统的结构示意图；
图3为本发明一个实施例的数据远程传输终端模块中GPRS子模块的结构示意图。
具体实施方式：
如图1所示，本发明的一种用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统，包括：多个电池组、电池管理系统、数据远程传输终端模块、远程监控中心。
多个所述电池组用于给电动汽车供电。
所述电池管理系统与多个所述电池组连接，所述电池管理模块用于获取多个所述电池组的运行状态参数。所述电池组的运行状态参数包括电池单体电压、电池组总电压、电池组充放电电流、电池温度。所述电池组的运行状态参数一方面用于判断电池的热电状态时否正常，另一方面这些参数被作为输入量用于电池组的综合状态分析，如分析SOC和SOH。如图2所示，所述电池管理系统包括BMS主控器；电流采集子模块，用于采集电池组充放电电流；电压采集子模块，用于采集电池单体电压和电池组总电压；温度测量子模块，用于测量电池温度；SOC估算子模块，用于估算电池的剩余电量，保证合理地使用电池、防止电池过放、过充等情况，延长电池的使用寿命；显示子模块，所述显示模块为触摸屏，用于显示电动汽车的运行状态参数和运行情况；充放电管理子模块，根据实际需要合理管理充放电过程，保证充放电过程的安全性；数据通信子模块，用于实现电动汽车与其它车载终端的数据交换与共享，如车载数据远程传输终端、人机交互界面等；电池均衡子模块，用于判断电池单体电压是够一致，如果出现电池的不均衡状态，自动进行均衡处理；电池故障诊断子模块，用于在电池发生过充、过放等意外情况时，能够及时的提醒用户故障位置，避免更大事故或安全问题的发生。上述各个子模块单独供电，并通过系统内部CAN总线进行信息交互。电池管理系统中的BMS主控器作为系统主节点，通过内部CAN总线与各个子模块进行通信，并获取电池运行状态参数等数据。
所述数据远程传输终端模块采用GPRSDTU，所述数据远程传输终端模块通过CAN总线与所述电池管理系统实现双向通信，GPRSDTU作为车载数据远程传输终端搭载在BMS内部CAN网络上。所述数据远程传输终端模块包括通信子模块、GPRS子模块、供电子模块和微处理器。所述通信子模块包括一个CAN接口和至少两个串口，所述通信子模块通过所述CAN接口与所述电池管理系统通信，接收所述电池管理系统上传的CAN报文信息，所述通信子模块通过所述串口与所述GPRS子模块通信，所述通信子模块可以预留RS232接口，PC机可以通过该接口配置GPRSDTU。所述GPRS子模块采用GPRS通信方式与所述远程监控中心进行通信，通信协议采用TCP/IP协议，本实施例中所述GPRS子模块选取SIM900A芯片实现GPRS功能，其结构如图3所示，内部包括存储器、GSM基带、GSM射频，外部设置有天线接口、视频接口、电源接口、LCD接口、UART接口、SIM接口和GPIO/键接口。所述供电子模块分别与所述通信子模块、所述GPRS子模块、所述微处理器连接，用于给所述通信子模块、所述GPRS子模块、所述微处理器供电，所述供电子模块为车载24V电源，在供电时，需要将24V直流电源进行转换后再供电。所述微处理器是整个数据远程传输终端模块的控制中心，由其完成GPRS子模块的配置和对电池管理系统上传数据的预处理。
所述远程监控中心与所述数据远程传输终端模块通过GPRS进行双向通信。即所述远程监控中心与所述数据远程传输终端模块中的GPRS子模块进行双向通信。远程监控中心面向用户，在实时获取电池管理系统数据的同时，对数据进行协议解析，直观显示给用户，并提供数据的分析和回放功能
工作原理：
首先，BMS主控器向各个子模块节点发出数据请求命令，采集关于电池组运行状态的各种数据，包括单个电池模块的电压、典型位置的温度、系统总电压、电流及SOC等，并在主控器内部基于电池组运行状态参数做出对电池组的控制命令，然后将所需要发送给远程监控中心的数据帧发送到数据远程传输终端模块GPRSDTU。所述数据远程传输终端模块通过内部的通信子模块通过CAN总线接收CAN报文数据帧，GPRS子模块将接收到的CAN报文数据帧转换为GPRS数据包，再通过无线网络信号发送到移动基站，并且通过移动基站服务器提供的网络转换，将GPRS数据包转换成Internet数据包，根据IP地址将Internet数据包发送至远程监控中心。由此，GPRSDTU与远程监控中心建立了一条网络传输通道，最终将BMS发送的CAN报文数据帧传输到远程监控中心，完成电池管理系统中的电池运行状态参数的信息上报。同时，远程监控中心也可以通过该通信通道向电池管理系统发送数据，实现对电池管理系统的控制功能。电池管理系统作为远程监控系统的主体，是被监控的对象和监测数据的来源；GPRSDTU作为数据转发的中心，为电池管理系统与远程监控中心提供数据传输的通道；远程监控中心面向用户，在实时获取电池管理系统数据的同时，对数据进行协议解析，直观显示给用户，并提供数据的分析和回放功能。
本实施例所述的用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统，包括多个电池组、电池管理系统、数据远程传输终端模块和远程监控中心，电池管理系统与多个电池组连接，实时获取多个电池组的运行状态参数；数据远程传输终端模块通过CAN总线与电池管理系统实现双向通信，包括通信子模块、GPRS子模块、供电子模块和微处理器；远程监控中心与数据远程传输终端模块通过GPRS进行通信。本发明作为一种新的电池管理系统的数据采集方式，能够使得工作人员在远程监控中心就可以实时获得电动汽车在不同工况下运行时电池运行状态参数和电池组整体的运行情况，方便工作人员及时对电池组的工作状态进行长期跟踪分析及维护，提高了管理效率，减少了人力资源成本。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统，其特征在于，包括：
多个电池组，多个所述电池组用于给电动汽车供电；
电池管理系统，所述电池管理系统与多个所述电池组连接，所述电池管理模块用于获取多个所述电池组的运行状态参数；
数据远程传输终端模块，所述数据远程传输终端模块采用GPRSDTU，所述数据远程传输终端模块通过CAN总线与所述电池管理系统实现双向通信，所述数据远程传输终端模块包括通信子模块、GPRS子模块、供电子模块和微处理器；
远程监控中心，所述远程监控中心与所述数据远程传输终端模块通过GPRS进行双向通信。
2.根据权利要求1所述的用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统，其特征在于：所述通信子模块包括一个CAN接口和至少两个串口，所述通信子模块通过所述CAN接口与所述电池管理系统通信，所述通信子模块通过所述串口与所述GPRS子模块通信。
3.根据权利要求2所述的用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统，其特征在于：所述GPRS子模块采用GPRS通信方式与所述远程监控中心进行通信。
4.根据权利要求3所述的用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统，其特征在于：所述供电子模块分别与所述通信子模块、所述GPRS子模块、所述微处理器连接，用于给所述通信子模块、所述GPRS子模块、所述微处理器供电。
5.根据权利要求1所述的用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统，其特征在于：所述电池管理系统包括BMS主控器、电流采集子模块、电压采集子模块、温度测量子模块、SOC估算子模块、显示子模块、充放电管理子模块、数据通信子模块、电池均衡子模块和电池故障诊断子模块。
6.根据权利要求1所述的用于电动汽车电池管理系统的远程监控系统，其特征在于：所述电池组的运行状态参数包括电池单体电压、电池组总电压、电池组充放电电流、电池温度。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151125 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |