CN105243811A - 一种基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统，包括系统前端与系统后端；所述系统前端包括依次连接的电池数据采集终端、第一通信协议转换模块及第一北斗短报文通信收发模块，还包括一发送缓冲区，所述发送缓冲区分别与所述第一通信协议转换模块及第一北斗短报文通信收发模块连接；所述系统后端包括依次连接的第二北斗短报文通信收发模块、第二通信协议转换模块、数据解析与存储模块及人机交互模块；所述第一北斗短报文通信收发模块及第二北斗短报文通信收发模块皆连接至北斗卫星。本发明避免了工作人员长期处于恶劣的工作环境中，并提高了工作效率及智能化检测水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统。
背景技术
目前，国内大部分新能源发电以及通信基站备用电源多数采用铅酸电池组来储能，这给环境带来了严重的污染。21世纪以来，随着各国经济的不断发展，人类渐渐意识到节能和环保的重要性，而大容量锂离子电池组储能应用属于新兴的储能应用，得到了业界的一致好评。锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应和无环境污染，是取代阀控式铅酸电池组的必然趋势。
锂离子储能电池组管理系统是实现对不同区域大容量锂离子电池组（储能电池）进行远程管理的系统，但是，随着社会的发展，新能源产业，包括风能、光伏储能（太阳能）的使用以及通信基站的建设不在局限于通信便利的地区，很多被建在偏远、无GPRS、CDMA等信号覆盖的地区，而目前大部分的锂离子储能电池组管理系统都是基于GPRS进行数据传输的，不能满足远距离、无人值守地区电池监测管理的需求，很显然，长期地雇人在恶劣的环境中工作也是不可能的。
随着北斗导航通信系统的成熟及民用化推广，北斗通信技术的应用越来越普遍，北斗卫星信号覆盖区域广，具备无通信盲区的特点，不受地形、环境和气候限制；而且北斗卫星导航系统具有独特的短报文通信能力，用户可通过卫星实现报文通信。北斗短报文通信是指卫星定位终端和北斗卫星直接通过卫星信号进行双向信息传递，不依赖于通信网络，在通讯困难的情况下，北斗终端就可以利用短报文进行通讯，实现定位信息和远程信息交互，意味着更加高效率和广覆盖面的信息传递。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统，避免工作人员长期处于恶劣的工作环境中，并提高工作效率及智能化检测水平。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统，其特征在于：包括系统前端与系统后端；所述系统前端包括依次连接的电池数据采集终端、第一通信协议转换模块及第一北斗短报文通信收发模块，还包括一发送缓冲区，所述发送缓冲区分别与所述第一通信协议转换模块及第一北斗短报文通信收发模块连接；所述系统后端包括依次连接的第二北斗短报文通信收发模块、第二通信协议转换模块、数据解析与存储模块及人机交互模块；所述第一北斗短报文通信收发模块及第二北斗短报文通信收发模块皆连接至北斗卫星；
所述电池数据采集终端用于实时采集锂离子储能电池组的电池信息；所述第一通信协议转换模块将所述电池数据采集终端采集的电池信息转换成北斗短报文数据并传输给所述第一北斗短报文通信收发模块；所述发送缓冲区用于暂存所述北斗短报文数据以满足第一北斗短报文通信收发模块发信频率的限制；
所述第一北斗短报文通信收发模块与所述第二北斗短报文通信收发模块经所述北斗卫星实现数据的传输；
所述第二通信协议转换模块将所述第二北斗短报文通信收发模块收到的北斗短报文数据转化为电池信息并传输给所述数据解析与存储模块；所述数据解析与存储模块将收到的电池信息经预设的通信协议解析出来，存储于数据库；所述人机交互模块提供一人机交互界面给用户，用户可在所述人机交互界面中查询电池信息。
进一步的，所述电池信息包括电池包总览信息、BMS电芯温度信息与电池测量模拟前端AFE状态信息。
进一步的，所述北斗短报文数据包括指令、报文头信息、电文内容及校验和。
进一步的，所述电文内容为电池信息的有用信息，长度为120字节，所述电文内容包括终端编号、设备地址、信息类型及信息参数；所述终端编号为电池组的编号，用于识别不同的电池组，用4字节表示；所述设备地址用于主从设备，用1字节表示；所述信息类型用于标识电池信息类型，用1字节表示；所述信息参数用于存放具体的电池组数据信息。
进一步的，所述数据解析与存储模块采用SQLServer作为数据库管理系统，数据库访问技术采用LINQ技术。
进一步的，所述人机交互模块采用B/S架构。
进一步的，所述人机交互模块采用ASP.NET平台，同时使用GDI+图形图像技术实现对数据解析与存储模块解析结果的显示。
进一步的，所述解析结果的显示包括电池充放电特性曲线、电池温度变化情况及电池故障报警。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明采用北斗短报文通信技术，解决了在信号微弱或无信号的地方监测不到电池组数据的问题，避免了工作人员长时间处于恶劣的工作环境中，同时实现了系统的智能化监测，利用B/S的软件架构保证了系统人机交互的灵活性。
附图说明
图1是本发明系统原理框图。
图2是本发明北斗短报文的电文内容格式定义图。
图3是本发明数据库访问技术流程图。
图4是本发明人机交互模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1，本发明提供一种基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统，其特征在于：包括系统前端与系统后端；所述系统前端包括依次连接的电池数据采集终端、第一通信协议转换模块及第一北斗短报文通信收发模块，还包括一发送缓冲区，所述发送缓冲区分别与所述第一通信协议转换模块及第一北斗短报文通信收发模块连接；所述系统后端包括依次连接的第二北斗短报文通信收发模块、第二通信协议转换模块、数据解析与存储模块及人机交互模块；所述第一北斗短报文通信收发模块及第二北斗短报文通信收发模块皆连接至北斗卫星；
所述电池数据采集终端用于实时采集锂离子储能电池组的电池信息；所述第一通信协议转换模块将所述电池数据采集终端采集的电池信息转换成北斗短报文数据并传输给所述第一北斗短报文通信收发模块；所述发送缓冲区用于暂存所述北斗短报文数据以满足第一北斗短报文通信收发模块发信频率的限制：两次发信之间需间接1分钟。从电池数据采集终端获得的电池信息经协议转换后暂存于所述发送缓冲区内，第一北斗短报文通信收发模块每隔1分钟发送一次发送缓冲区中待发的数据，结合本发明的特性，电池数据的发送不需要太频繁，所以必要时可自行设置发信频率的大小，比如3分钟一次或5分钟一次，可以减少系统的相关开发费用。
所述第一北斗短报文通信收发模块与所述第二北斗短报文通信收发模块经所述北斗卫星实现数据的传输；
所述第二通信协议转换模块将所述第二北斗短报文通信收发模块收到的北斗短报文数据转化为电池信息并传输给所述数据解析与存储模块；所述数据解析与存储模块将收到的电池信息经预设的通信协议解析出来，存储于数据库；所述人机交互模块提供一人机交互界面给用户，用户可在所述人机交互界面中查询电池信息，如图4所示为人机交互模块包含的几个部分。
进一步的，所述电池信息包括电池包总览信息、BMS电芯温度信息与电池测量模拟前端AFE状态信息，其中所述电池包总览信息又细分为两种：一、主控设备的数据：具体有最低温度、最高温度、最高电池组电压、最低电池组电压、循环次数、剩余容量、充放电电流、工作设备数等共40个字节数据，二、N组从设备的数据：具体有从设备状态标志、从设备运行状态、最高温度、最低温度等共28个字节；所述BMS电芯温度信息具体有16节的电芯电压和8节的电芯温度等共42个字节数据；所述电池测量模拟前端AFE（Batterymeasurementanalogfrontend）状态信息，具体有电池组电芯电压、AFE最低电芯电压、AFE最高电芯电压、AFE最低电芯温度、AFE最高电芯温度、AFE状态标志共10个字节数据。
如图2所示，所述北斗短报文数据包括指令、报文头信息、电文内容及校验和；其中所述电文内容为电池信息的有用信息，长度为120字节，远大于电池三种信息的字节数，根据电池信息内容分析，对短报文中的电文内容进行格式定义，所述电文内容包括终端编号、设备地址、信息类型及信息参数；所述终端编号为电池组的编号，用于识别不同的电池组，用4字节表示；所述设备地址用于主从设备，用1字节表示；所述信息类型用于标识电池信息类型，用1字节表示；所述信息参数用于存放具体的电池组数据信息。
由于本系统的数据量相对比较大，所述数据解析与存储模块采用SQLServer作为数据库管理系统，数据库访问技术采用LINQ技术。LINQ是一种能够快速对大部分数据源进行访问和数据整合的一种技术，可以减少数据访问的时间，提升系统的高效性。具体采用的是LINQtoSQL技术，与传统的直接使用SQL语句不同，它在关系数据库的表和C#程序的对象之间建立一个对象相关映射（objectrelationalmapping，ORM）层，然后以对象的形式管理数据库内容。如图3为数据库访问技术的具体流程图，把需要执行的LINQ查询语句转换成标准的SQL查询语句，以及把该SQL语句在数据库执行后的查询结果返回给数据访问层，或者把对实体的修改、增删等操作写入数据库。
所述人机交互模块采用B/S架构。人机交互的工作通过浏览器来完成，用户使用简单，提供了一个友好的界面；而且B/S架构的系统其开发和维护都是在服务器端进行，对系统的任何修改和升级只会对服务器端产生影响，客户端无需任何改变，因此系统的维护成本较低。
所述人机交互模块采用ASP.NET平台，主要使用GridView控件和LINQ技术相结合实现电池组信息的基本显示，同时使用GDI+图形图像技术实现对数据解析与存储模块解析结果的显示，包括电池充放电特性曲线、电池温度变化情况及电池故障报警等。
为了让一般技术人员更好的理解本发明的技术方案，以下结合附图对本发明进行详细介绍。
如图2所示，
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统，其特征在于：包括系统前端与系统后端；所述系统前端包括依次连接的电池数据采集终端、第一通信协议转换模块及第一北斗短报文通信收发模块，还包括一发送缓冲区，所述发送缓冲区分别与所述第一通信协议转换模块及第一北斗短报文通信收发模块连接；所述系统后端包括依次连接的第二北斗短报文通信收发模块、第二通信协议转换模块、数据解析与存储模块及人机交互模块；所述第一北斗短报文通信收发模块及第二北斗短报文通信收发模块皆连接至北斗卫星；
所述电池数据采集终端用于实时采集锂离子储能电池组的电池信息；所述第一通信协议转换模块将所述电池数据采集终端采集的电池信息转换成北斗短报文数据并传输给所述第一北斗短报文通信收发模块；所述发送缓冲区用于暂存所述北斗短报文数据以满足第一北斗短报文通信收发模块发信频率的限制；
所述第一北斗短报文通信收发模块与所述第二北斗短报文通信收发模块经所述北斗卫星实现数据的传输；
所述第二通信协议转换模块将所述第二北斗短报文通信收发模块收到的北斗短报文数据转化为电池信息并传输给所述数据解析与存储模块；所述数据解析与存储模块将收到的电池信息经预设的通信协议解析出来，存储于数据库；所述人机交互模块提供一人机交互界面给用户，用户可在所述人机交互界面中查询电池信息。
2.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统，其特征在于：所述电池信息包括电池包总览信息、BMS电芯温度信息与电池测量模拟前端AFE状态信息。
3.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统，其特征在于：所述北斗短报文数据包括指令、报文头信息、电文内容及校验和。
4.根据权利要求3所述的基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统，其特征在于：所述电文内容为电池信息的有用信息，长度为120字节，所述电文内容包括终端编号、设备地址、信息类型及信息参数；所述终端编号为电池组的编号，用于识别不同的电池组，用4字节表示；所述设备地址用于主从设备，用1字节表示；所述信息类型用于标识电池信息类型，用1字节表示；所述信息参数用于存放具体的电池组数据信息。
5.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统，其特征在于：所述数据解析与存储模块采用SQLServer作为数据库管理系统，数据库访问技术采用LINQ技术。
6.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统，其特征在于：所述人机交互模块采用B/S架构。
7.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统，其特征在于：所述人机交互模块采用ASP.NET平台，同时使用GDI+图形图像技术实现对数据解析与存储模块解析结果的显示。
8.根据权利要求7所述的基于北斗短报文通信的锂离子储能电池组管理系统，其特征在于：所述解析结果的显示包括电池充放电特性曲线、电池温度变化情况及电池故障报警。
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|---|---|
| CN (1) | CN105243811A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105737889A (zh) * | 2016-01-17 | 2016-07-06 | 国家电网公司 | 一种基于北斗卫星系统的太阳能资源监测系统 |
| CN106656963A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-05-10 | 邦彦技术股份有限公司 | 多信道通信系统、模块及方法 |
| CN106878833A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-06-20 | 中北大学 | 一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统 |
| CN109031134A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-12-18 | 国安慧云高新科技（镇江）有限公司 | 基于北斗和量子安全应用的锂离子电池远程管理应用系统 |
| CN111181628A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-19 | 成都国星通信有限公司 | 通过北斗短报文传输语音数据的方法、终端及存储介质 |
| CN111239614A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 深圳市泰斯电子有限公司 | 一种用于管理测试对象在交互界面上实现对象分配的方法 |
| CN112649741A (zh) * | 2020-09-04 | 2021-04-13 | 北方民族大学 | 一种用于荒野环境的蓄电池远程监测系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102142186A (zh) * | 2011-03-01 | 2011-08-03 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 锂电池组远程监控系统 |
| CN103209018A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-07-17 | 陕西拓普索尔电子科技有限责任公司 | 一种基于3g/北斗卫星通信及gis的无线数据采集与监控系统 |
| CN103312039A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-09-18 | 上海电机学院 | 基于北斗卫星的通信基站电源控制与远程监控系统 |
| CN103887890A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-06-25 | 武汉大学 | 一种灾区电网状态监测方法 |
| CN104466274A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-03-25 | 常州格力博有限公司 | 一种基于gprs的远程电池管理系统 |
| DE102015102042A1 (de) * | 2014-12-29 | 2016-06-30 | Still Gmbh | Energiespeicher mit Überwachungssystem für Flurförderzeug |
-
2015
- 2015-10-23 CN CN201510692050.5A patent/CN105243811A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102142186A (zh) * | 2011-03-01 | 2011-08-03 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 锂电池组远程监控系统 |
| CN103209018A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-07-17 | 陕西拓普索尔电子科技有限责任公司 | 一种基于3g/北斗卫星通信及gis的无线数据采集与监控系统 |
| CN103312039A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-09-18 | 上海电机学院 | 基于北斗卫星的通信基站电源控制与远程监控系统 |
| CN103887890A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-06-25 | 武汉大学 | 一种灾区电网状态监测方法 |
| CN104466274A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-03-25 | 常州格力博有限公司 | 一种基于gprs的远程电池管理系统 |
| DE102015102042A1 (de) * | 2014-12-29 | 2016-06-30 | Still Gmbh | Energiespeicher mit Überwachungssystem für Flurförderzeug |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105737889A (zh) * | 2016-01-17 | 2016-07-06 | 国家电网公司 | 一种基于北斗卫星系统的太阳能资源监测系统 |
| CN106656963A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-05-10 | 邦彦技术股份有限公司 | 多信道通信系统、模块及方法 |
| CN106656963B (zh) * | 2016-09-30 | 2021-05-18 | 邦彦技术股份有限公司 | 多信道通信系统、模块及方法 |
| CN106878833A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-06-20 | 中北大学 | 一种不完全移动信号网络下的电池状态远程监测系统 |
| CN109031134A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-12-18 | 国安慧云高新科技（镇江）有限公司 | 基于北斗和量子安全应用的锂离子电池远程管理应用系统 |
| CN111239614A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 深圳市泰斯电子有限公司 | 一种用于管理测试对象在交互界面上实现对象分配的方法 |
| CN111181628A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-19 | 成都国星通信有限公司 | 通过北斗短报文传输语音数据的方法、终端及存储介质 |
| CN112649741A (zh) * | 2020-09-04 | 2021-04-13 | 北方民族大学 | 一种用于荒野环境的蓄电池远程监测系统 |
| CN112649741B (zh) * | 2020-09-04 | 2022-09-06 | 北方民族大学 | 一种用于荒野环境的蓄电池远程监测系统 |
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