CN107150602B - Bms电池管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种BMS电池管理系统，通过云服务器存储有电池组的标准参数值范围，控制装置中的数据处理模块将接收到的当前温度、电流、湿度以及振动频率数据进行分析后，将其分析结构以曲线图的形式在显示屏上显示，同时，通过电量显示模块在显示屏上显示出电池组的当前剩余电量以及已经使用电量，而且将分析结构发送给移动终端，移动终端中的电池APP实时或者定时接收该分析结构，并将其与从云服务器接收的标准值范围进行比对分析，根据分析结构发出调控指令，数据处理模块再次接收调控指令并发送给电源控制模块，电源控制模块根据接收到的调控指令控制冷却系统中的散热装置以及除湿装置进行散热或除湿。

Description

BMS电池管理系统
技术领域
本发明属于电池管理系统领域，具体涉及BMS电池管理系统。
背景技术
目前电动汽车和混合动力汽车日益成为重要的交通工具，而动力电池是纯电动汽车和混合动力汽车驱动的能量载体，为了满足快速充电和持续里程的要求，以及爬坡、加速等工况下的车辆动能，动力电池必须具备高功率输出和大容量。为了保证动力电池的高容量、大功率，通常将大量单体动力电池通过串联、并联的方式组成电池模组使用。
动力电池工作电流大，产热量大，同时电池组处于一个相对封闭的环境中，容易导致电池的温度上升，这是因为锂电池中的电解质，电解质在锂电池内部起电荷传导作用。目前锂电池大部分是易燃、易挥发的非水溶液组成，这个组成体系相比水溶液电解质组成的电池有更高的比能量和电压输出，符合用户更高的能量需求。因为非水溶液电解质本身易燃、易挥发，浸润在电池内部，也形成了电池的燃烧根源。因此锂电池材料的工作温度不得高于60℃，但现在夏季室外温度往往接近40℃，同时电池本身产热量大，这将导致电池的工作环境温度上升，而如果出现热失控，情况将十分危险。为了避免变成“烧烤”，给电池散热就尤为重要了。同时，电动汽车在使用过程中，对其动力源电池组的当前剩余电量的监测为重中之重，亟需对电池组的剩余电量进行行之有效的实时监控。
参照中国发明专利CN104901346B公开了一种电池管理系统，用于至少对两组电池组进行电量均衡，每一电池组包括至少两个电池单体，电池管理系统包括中央控制单元和对应于每一电池组的电量均衡装置，中央控制单元与每一电量均衡装置之间通过第一总线连接，电量均衡装置之间通过第一组间供电总线和第二组间供电总线连接，电量均衡装置用于对所对应的电池组内的电池单体进行组内电量均衡，并进一步在中央控制单元的控制下对不同的电池组进行组间电量均衡。
上述专利所公开的方案解决了电池组间的电量均衡调节问题，但是依然而无法实现对电池组的工作状态进行有效准确监控并及时处理的目的，对于提高电池组的使用有效性还有一定差距。
发明内容
本发明的目的在于提供BMS电池管理系统，能够实时对于电池组的状态进行准确监控并进行及时处理，以便使用者及时了解电池组的当前状态，能够更好地安排使用计划，提高电池组使用的有效性。
为了达到上述目的，本发明的具体技术方案如下：
BMS电池管理系统，包括电池组、冷却系统、控制装置、云服务器和移动终端；
所述冷却系统包括电池箱体和散热装置，所述电池组和散热装置均设在所述电池箱体内，所述电池组上连接有温度传感器、电流传感器、湿度传感器和振动传感器；
所述控制装置包括显示屏以及其内设置的温度监测模块、电流监测模块、湿度监测模块、振动频率监测模块、电量显示模块、电源控制模块；所述温度传感器、电流传感器、湿度传感器、振动传感器和散热装置均与所述控制装置连接；
所述云服务器内设有数据处理模块和无线接收模块，所述数据处理模块内存储有所述电池组的标准信息并进行实时更新，所述云服务器与所述移动终端通过网络无线连接；
所述移动终端内设有电池APP，所述温度监测模块、电流监测模块、湿度监测模块、振动监测模块分别接收所述温度传感器、电流传感器、湿度传感器、振动传感器检测的温度数据、电流数据、湿度数据、振动频率数据，并将其传送给所述数据处理模块；
所述数据处理模块对获取的数据进行统计分析并将分析结果通过所述显示屏呈曲线图样式显示，所述电量显示模块根据检测的输出电流值统计分析并得到所述电池组的当前电量并在所述显示屏上显示；同时，所述数据处理模块将分析结果发送给所述移动终端，所述电池APP实时或者定时接收所述分析结果；
所述云服务器内的数据处理模块实时更新处理其中存储的标准值，并将最新标准值通过所述无线接收模块发送给所述移动终端，所述电池APP实时或者定时接收所述最新标准值，同时，将所述最新标准值与所述分析结果比对并发出调控指令，所述数据处理模块接收所述调控指令并将其发送给所述电源控制模块，所述电源控制模块接收所述调控指令并发出启动信号至所述散热装置。
进一步地，所述电池箱体为正六面体结构，其四周和上表面均为百叶窗结构，其底部设有固定支架，所述电池箱体的上盖的一边与其对应的侧面转动连接，并在转轴上设有控制电机。
进一步地，所述散热装置包括冷却剂承载控制箱和冷却剂循环管，所述冷却剂循环管为软管结构，其两端均与所述冷却剂承载控制箱连通；
所述电池组的表面设有固定所述冷却剂循环管的固定支架，所述冷却剂循环管通过所述固定支架缠绕在所述电池组的表面。
进一步地，所述控制装置上设有警报器，
当前温度值位于预设温度值范围的中值与最大值之间时，所述电池APP发出增大所述冷却剂承载控制箱冷却剂输出速率指令；
当前温度值超出预设温度值范围，所述电池APP发出调控所述冷却剂承载控制箱为最大冷却剂输出速率指令，并启动所述警报器。
进一步地，当前输出电流达到预设范围值最大值时，所述电池APP发出调控所述冷却剂承载控制箱为冷却剂最大输出速率指令；
当前输出电流超出预设范围值时，启动所述警报器。
进一步地，所述电池箱体外还设有换气扇，所述换气扇与所述控制装置连接；
当所述电池APP获取的湿度数据位于标准湿度范围值内时，系统正常降温；
当所述湿度数据达到标准湿度范围值最大值时，所述电池APP发出启动所述换气扇指令，同时发出打开所述开关控制阀门指令；
当所述湿度数据超出标准湿度范围最大值10％以上时，所述数据处理模块发出启动所述警报器指令。
进一步地，当前振动频率大于预设振动频率标准范围最大值时，所述电池APP发出降低所述电池组的电流输出指令。
进一步地，所述电池箱体内还设有缓冲垫层，所述缓冲垫层设在所述电池组的下方。
进一步地，所述缓冲垫层为中空结构，所述缓冲垫层与所述冷却剂循环管连通。
本发明提供的BMS电池管理系统，通过云服务器存储有电池组的标准参数值范围，控制装置中的数据处理模块将接收到的当前温度、电流、湿度以及振动频率数据进行分析后，将其分析结构以曲线图的形式在显示屏上显示，同时，通过电量显示模块在显示屏上显示出电池组的当前剩余电量以及已经使用电量，而且将分析结构发送给移动终端，移动终端中的电池APP实时或者定时接收该分析结构，并将其与从云服务器接收的标准值范围进行比对分析，根据分析结构发出调控指令，数据处理模块再次接收调控指令并发送给电源控制模块，电源控制模块根据接收到的调控指令控制冷却系统中的散热装置以及除湿装置进行散热或除湿。
通过本发明提供的BMS电池管理系统，能够实时有效监测到电池组的当前状态，云服务器存储的标准值能够保证当前使用的电池组随时能够获取其标准参数，而移动终端上的电池APP能够根据需要随时获取电池组的当前状态参数，并将标准参数和当前状态参数比对分析得到结果，进而进行有效调控，保证电池组处于最佳状态。同时，即使电池组被超负荷使用或者使用环境比较恶劣，也能够实时监控，及时采取有效措施进行调整保护，以便提高电池组的使用效率和使用寿命。
附图说明
图1为本发明提供的BMS电池管理系统的模块流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行说明。
BMS电池管理系统，如图1所示，包括电池组、冷却系统、控制装置、云服务器和移动终端；
冷却系统包括电池箱体和散热装置，电池组和散热装置均设在电池箱体内，电池组上连接有温度传感器、电流传感器、湿度传感器和振动传感器；
控制装置包括显示屏以及其内设置的温度监测模块、电流监测模块、湿度监测模块、振动频率监测模块、电量显示模块、电源控制模块；温度传感器、电流传感器、湿度传感器、振动传感器和散热装置均与控制装置连接；
云服务器内设有数据处理模块和无线接收模块，数据处理模块内存储有电池组的标准信息并进行实时更新，云服务器与移动终端通过网络无线连接；
移动终端内设有电池APP，温度监测模块、电流监测模块、湿度监测模块、振动监测模块分别接收温度传感器、电流传感器、湿度传感器、振动传感器检测的温度数据、电流数据、湿度数据、振动频率数据，并将其传送给数据处理模块；
数据处理模块对获取的数据进行统计分析并将分析结果通过显示屏呈曲线图样式显示，电量显示模块根据检测的输出电流值统计分析并得到电池组的当前电量并在显示屏上显示；同时，数据处理模块将分析结果发送给移动终端，电池APP实时或者定时接收分析结果；
云服务器内的数据处理模块实时更新处理其中存储的标准值，并将最新标准值通过无线接收模块发送给移动终端，电池APP实时或者定时接收最新标准值，同时，将最新标准值与分析结果比对并发出调控指令，数据处理模块接收调控指令并将其发送给电源控制模块，电源控制模块接收调控指令并发出启动信号至散热装置。
电池箱体为正六面体结构，其四周和上表面均为百叶窗结构，其底部设有固定支架，电池箱体的上盖的一边与其对应的侧面转动连接，并在转轴上设有控制电机。
散热装置包括冷却剂承载控制箱和冷却剂循环管，冷却剂循环管为软管结构，其两端均与冷却剂承载控制箱连通；
电池组的表面设有固定冷却剂循环管的固定支架，冷却剂循环管通过固定支架缠绕在电池组的表面。
控制装置上设有警报器，
当前温度值位于预设温度值范围的中值与最大值之间时，电池APP发出增大冷却剂承载控制箱冷却剂输出速率指令；
当前温度值超出预设温度值范围，电池APP发出调控冷却剂承载控制箱为最大冷却剂输出速率指令，并启动警报器。
当前输出电流达到预设范围值最大值时，电池APP发出调控冷却剂承载控制箱为冷却剂最大输出速率指令；
当前输出电流超出预设范围值时，启动警报器。
电池箱体外还设有换气扇，换气扇与控制装置连接；
当电池APP获取的湿度数据位于标准湿度范围值内时，系统正常降温；
当湿度数据达到标准湿度范围值最大值时，电池APP发出启动换气扇指令，同时发出打开开关控制阀门指令；
当湿度数据超出标准湿度范围最大值10％以上时，数据处理模块发出启动警报器指令。
当前振动频率大于预设振动频率标准范围最大值时，电池APP发出降低电池组的电流输出指令。
电池箱体内还设有缓冲垫层，缓冲垫层设在电池组的下方。优选设置缓冲垫层为中空结构，缓冲垫层与冷却剂循环管连通。当冷却系统启动，散热装置中的冷却剂承载控制箱排出并循环冷却剂时，冷却剂同时也能进入缓冲垫层内，进而能够更好地对电池组进行有效降温。
以上，虽然说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式只是作为例子提出的，并非用于限定本发明的范围。对于这些新的实施方式，能够以其他各种方式进行实施，在不脱离本发明的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换、及变更。这些实施方式和其变形，包含于本发明的范围和要旨中的同时，也包含于权利要求书中记载的发明及其均等范围内。

Claims (9)

1.BMS电池管理系统，其特征在于，包括电池组、冷却系统、控制装置、云服务器和移动终端；
所述冷却系统包括电池箱体和散热装置，所述电池组和散热装置均设在所述电池箱体内，所述电池组上连接有温度传感器、电流传感器、湿度传感器和振动传感器；
所述控制装置包括显示屏以及其内设置的温度监测模块、电流监测模块、湿度监测模块、振动频率监测模块、电量显示模块、电源控制模块；所述温度传感器、电流传感器、湿度传感器、振动传感器和散热装置均与所述控制装置连接；
所述云服务器内设有数据处理模块和无线接收模块，所述数据处理模块内存储有所述电池组的标准信息并实时进行更新，所述云服务器与所述移动终端通过网络无线连接；
所述温度监测模块、电流监测模块、湿度监测模块、振动监测模块分别接收所述温度传感器、电流传感器、湿度传感器、振动传感器检测的温度数据、电流数据、湿度数据、振动频率数据，并将其传送给所述数据处理模块，所述数据处理模块对获取的数据进行统计分析并将分析结果通过所述显示屏呈曲线图样式显示，所述电量显示模块根据检测的输出电流值统计分析并得到所述电池组的当前电量并在所述显示屏上显示；同时，所述数据处理模块将分析结果发送给所述移动终端，所述移动终端内设有电池APP，所述电池APP实时或者定时接收所述分析结果；
所述云服务器内的数据处理模块将最新标准信息通过所述无线接收模块发送给所述移动终端，所述电池APP实时或者定时接收所述最新标准信息，同时，将所述最新标准信息与所述分析结果比对并发出调控指令，所述数据处理模块接收所述调控指令并将其发送给所述电源控制模块，所述电源控制模块接收所述调控指令并发出启动信号至所述散热装置。
2.根据权利要求1所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述电池箱体为正六面体结构，其四周和上表面均为百叶窗结构，其底部设有固定支架，所述电池箱体的上盖的一边与其对应的侧面转动连接，并在转轴上设有控制电机。
3.根据权利要求1所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述散热装置包括冷却剂承载控制箱和冷却剂循环管，所述冷却剂循环管为软管结构，其两端均与所述冷却剂承载控制箱连通；
所述电池组的表面设有固定所述冷却剂循环管的固定支架，所述冷却剂循环管通过所述固定支架缠绕在所述电池组的表面。
4.根据权利要求1所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述控制装置上设有警报器，
当前温度值位于预设温度值范围的中值与最大值之间时，所述电池APP发出增大所述冷却剂承载控制箱冷却剂输出速率指令；
当前温度值超出预设温度值范围，所述电池APP发出调控所述冷却剂承载控制箱为最大冷却剂输出速率指令，并启动所述警报器。
5.根据权利要求4所述的BMS电池管理系统，其特征在于，当前输出电流达到预设范围值最大值时，所述电池APP发出调控所述冷却剂承载控制箱为冷却剂最大输出速率指令；
当前输出电流超出预设范围值时，启动所述警报器。
6.根据权利要求4所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述电池箱体外还设有换气扇，所述换气扇与所述控制装置连接；
当所述电池APP获取的湿度数据位于标准湿度范围值内时，系统正常降温；
当所述湿度数据达到标准湿度范围值最大值时，所述电池APP发出启动所述换气扇指令，同时发出打开所述开关控制阀门指令；
当所述湿度数据超出标准湿度范围最大值10％以上时，所述数据处理模块发出启动所述警报器指令。
7.根据权利要求1所述的BMS电池管理系统，其特征在于，
当前振动频率大于预设振动频率标准范围最大值时，所述电池APP发出降低所述电池组的电流输出指令。
8.根据权利要求1所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述电池箱体内还设有缓冲垫层，所述缓冲垫层设在所述电池组的下方。
9.根据权利要求8所述的BMS电池管理系统，其特征在于，所述缓冲垫层为中空结构，所述缓冲垫层与所述冷却剂循环管连通。
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