CN107342601A - 一种带网络端口的电池管理系统 - Google Patents

一种带网络端口的电池管理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107342601A
CN107342601A CN201710043002.2A CN201710043002A CN107342601A CN 107342601 A CN107342601 A CN 107342601A CN 201710043002 A CN201710043002 A CN 201710043002A CN 107342601 A CN107342601 A CN 107342601A
Authority
CN
China
Prior art keywords
network port
management system
soc
battery management
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710043002.2A
Other languages
English (en)
Inventor
孙百超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENZHEN TIANBANGDA TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SHENZHEN TIANBANGDA TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHEN TIANBANGDA TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SHENZHEN TIANBANGDA TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201710043002.2A priority Critical patent/CN107342601A/zh
Publication of CN107342601A publication Critical patent/CN107342601A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明供一种带网络端口的BMS电池管理系统，对电池组进行有效的管理，包括高精度保护模块、SOC计量模块、处理器模块和网络端口模块，所述的高精度保护模块、SOC计量模块以及网络端口模块均与所述的处理器模块相连，所述的网络端口为集成的网络MAC接口和PHY接口。本发明具有集成的网络MAC和PHY接口，利用该接口实现远程互联互通，远程监控电池包各项参数，准确定位每一个电池包位置。

Description

一种带网络端口的电池管理系统
技术领域
本发明涉及一种带网络端口的电池管理系统。
背景技术
电池管理系统(Battery Management System BMS)可用于电动汽车、电动工具，风、光、电等UPS不间断电源及储能，应用涵盖上至航天、下至潜艇等众多领域。目前，业内锂电池组BMS保护板技术分4大类，包括单节保护IC级联纯硬件保护，多节集成芯片的纯硬件保护方案，多节集成芯片带通信的软硬件集成方案，硬件保护加单片机通信及SOC计量方案。单片机控制的BMS护板方案，往往都会附加一些功能，比如485通信、232通信、蓝牙通信、WIFI通信、SOC计量、保护参数的设置及交互等。另外，硬件保护方案无法计量电池SOC剩余电量，或者根据电池组电压判断剩余电量SOC，存在SOC精确度很差。带通信的多节集成芯片及硬件加单片机处理方案，其剩余电量SOC计量采取库仑计积分和开路电压法，存在误差积累，长期使用，如果没有满充满放，误差不断积累，其最终SOC偏差很大。
一般而言电池管理系统要实现以下几个功能:
1、精确估测SOC:
准确估测动力电池组的荷电状态(State of Charge，即SOC)，即电池剩余电量。通过建立数学模型，软件策略算法精确估算荷电状态SOC，显示储能电池的剩余能量，方便用户准确估算电池组可使用时间。
2、动态监测:
在电池组充放电过程中，实时采集电池组电压、温度、充放电电流，通过合理策略运算处理，实施过充、低温、高温、过流、短路等保护动作，通过上位机或者声光，给出告警以及故障指示，直观指示电池运行状况，便于挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性。除此以外，建立每块电池的使用历史档案，为离线分析系统故障提供依据。
3、电池间的均衡:
即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。通过软件均衡策略，使电池组内每个电芯同步满充满放，达成电池容量利用最大化。均衡技术是目前世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。
4、智能通信
通过RS485、RS232、CAN等总线技术，实现电池组与PC上位机通信，设置各项保护参数，实时显示电池组电压、电流、温度、SOC、SOH等数据信息，以及告警、保护以及充放电各种状态，记录保存历史使用信息等。
发明内容
本发明针对目前锂电池组BMS的上述不足，提供一种带网络端口的电池管理系统。
本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种带网络端口的电池管理系统，包括高精度保护模块、SOC计量模块、处理器模块和网络端口，所述的高精度保护模块、SOC计量模块以及网络端口均与所述的处理器模块相连，所述的网络端口为集成的网络MAC接口。
本发明具有集成的网络MAC接口可以利用该接口实现远程互联互通。
进一步的，上述的带网络端口的电池管理系统中：所述的高精度保护模块和SOC计量模块采用型号为采用TI公司新开发的高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50。
进一步的，上述的带网络端口的电池管理系统中：高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50的外围电路中包括温度传感器和检测电阻。
进一步的，上述的带网络端口的电池管理系统中：所述的处理器采用NXP高速高性能ARM芯片MK64FX512Vxx12。
进一步的，上述的带网络端口的电池管理系统中：所述的高速高性能ARM芯片MK64FX512Vxx12通过I2C总线与高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50连接。
进一步的，上述的带网络端口的电池管理系统中：还包括对电池组中的各单体电池进行均衡的均衡模块。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1本发明实施例原理框图。
图2本发明实施例的结构框图。
具体实施方式
实施例1如图1、图2所示，本实施例是一种带有网络端口的电池管理系统，实现移动电话亭后备储能电池组的充分管理。
采用TI公司新开发的高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50，实时阻抗跟踪算法计量SOC,获取高精度SOC，实际测试结果，SOC精度可达4％，实时跟踪，全寿命循环内不存在误差积累。采用带电量计量功能的集成保护芯片，内置阻抗跟踪算法，实现高精端，全寿循环寿命，SOC精确计量。
采用NXP高速高性能ARM芯片MK64FX512Vxx12,集成网络MAC接口，结合MICROCHIP公司的PHY芯片KSZ8081，实现远程互联通信。采用互联网通信技术，将锂电池组电压、电流、温度、SOC等现场数据，告警、保护等各种工作状态，远程传输到后台服务器，人机交互获取各种信息。
本实施例通过合理硬件设计及软件处理，既保证互联实时不间断通信，又要降低功耗，特别是在无充放电及互联通信状态下，为保护电池过放，低功耗处理尤为重要，合理的硬件设计以及软件处理，保证待机及休眠状态下功耗很低。
如图2所示为本实施例的硬件设计结构框图，如图2所示，电池组在处理器MK64FX512Vxx12的控制下首先需要进行均衡、然后利用TI公司新开发的高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50和外围电路电压、电流、温度测量保护及SOC计量，外围电路中包括有检流电阻和温度传感器NTC，高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50和处理器MK64FX512Vxx12通过I2C总线相连，I2C(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。而处理器MK64FX512Vxx12与集成网络MAC接口则采用ISA总线相连。
物联网时代，互联通信、远程交互、云端存储，便是本方案赋予储能BMS电池管理的时代性。2高精度实时SOC计量，独有的阻抗跟踪算法，确保SOC计量的精确性、实时性、长效性。电源技术的合理设计，软件算法的合理运用，保证待机及休眠的低功耗，待机功耗500微安，休眠功耗80微安，保证电池的有效使用容，防止电池静置过放失效。

Claims (6)

1.一种带网络端口的电池管理系统，对电池组进行管理，其特征在于：包括高精度和高可靠性保护模块、SOC计量模块、处理器模块和网络端口，所述的高精度和高可靠性保护模块、SOC计量模块以及网络端口均与所述的处理器模块相连，所述的网络端口为集成的网络MAC接口。
2.根据权利要求1所述的带网络端口的电池管理系统，其特征在于：所述的高精度保护模块和SOC计量模块采用型号为采用TI公司新开发的高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50。
3.根据权利要求2所述的带网络端口的电池管理系统，其特征在于：高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50的外围电路中包括温度传感器和检测电阻。
4.根据权利要求2所述的带网络端口的电池管理系统，其特征在于：所述的处理器采用NXP高速高性能ARM芯片MK64FX512Vxx12。
5.根据权利要求4所述的带网络端口的电池管理系统，其特征在于：所述的高速高性能ARM芯片MK64FX512Vxx12通过I2C总线与高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50连接。
6.根据权利要求4所述的带网络端口的电池管理系统，其特征在于：还包括对电池组中的各单体电池进行均衡的均衡模块。
CN201710043002.2A 2017-01-19 2017-01-19 一种带网络端口的电池管理系统 Pending CN107342601A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710043002.2A CN107342601A (zh) 2017-01-19 2017-01-19 一种带网络端口的电池管理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710043002.2A CN107342601A (zh) 2017-01-19 2017-01-19 一种带网络端口的电池管理系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107342601A true CN107342601A (zh) 2017-11-10

Family

ID=60222472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710043002.2A Pending CN107342601A (zh) 2017-01-19 2017-01-19 一种带网络端口的电池管理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107342601A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108063480A (zh) * 2017-12-28 2018-05-22 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种终端镍氢电池的自主激活、充放电管理系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202142877U (zh) * 2011-05-27 2012-02-08 南昌大学 多can的电池组管理装置
CN203481890U (zh) * 2013-09-30 2014-03-12 北京宝盒精英科技有限公司 通信用锂电池管理系统
CN103969585A (zh) * 2013-01-31 2014-08-06 国际商业机器公司 评估电池的使用状况的方法和装置、相关系统和车辆
CN106058963A (zh) * 2016-06-01 2016-10-26 佛山华平勇创能源科技有限公司 一种用于锂电池容量跟踪监测系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202142877U (zh) * 2011-05-27 2012-02-08 南昌大学 多can的电池组管理装置
CN103969585A (zh) * 2013-01-31 2014-08-06 国际商业机器公司 评估电池的使用状况的方法和装置、相关系统和车辆
CN203481890U (zh) * 2013-09-30 2014-03-12 北京宝盒精英科技有限公司 通信用锂电池管理系统
CN106058963A (zh) * 2016-06-01 2016-10-26 佛山华平勇创能源科技有限公司 一种用于锂电池容量跟踪监测系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108063480A (zh) * 2017-12-28 2018-05-22 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种终端镍氢电池的自主激活、充放电管理系统及方法
CN108063480B (zh) * 2017-12-28 2024-01-30 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种终端镍氢电池的自主激活、充放电管理系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10431996B2 (en) Smart Battery, electric energy allocation bus system, battery charging and discharging method and electric energy allocation method
US20200025829A1 (en) Method and apparatus for managing battery
CN102231546B (zh) 具有均衡充放电功能的电池管理系统及其控制方法
CN105242215B (zh) 一种电池剩余容量估算管理方法
CN106569164B (zh) 一种双芯电能表电量的同步测试方法及系统
CN102854471A (zh) 电池电量计量方法及计量装置
CN110190347A (zh) 一种应用于通信基站的锂电池管理系统
US20130002207A1 (en) Method for Calculating an Electric Current Provided by a Rechargeable Energy Storage System and Related Methods, Apparatuses, and Systems
CN104242393A (zh) 基于动态soc估算系统的电池管理系统
CN211702078U (zh) 基于云-端混合状态预估的电池管理器
KR20120075754A (ko) 2차 전지의 잔존용량 연산 방법 및 장치
CN103460063B (zh) 电池电压测量
CN201868909U (zh) 后备电源用阀控电池组智能控制系统
Zine et al. Estimation of battery SOC for hybrid electric vehicle using coulomb counting method
CN116094094A (zh) 一种用于监测长串串接的锂电池组监测系统
CN204030697U (zh) 基于动态soc估算系统的电池管理系统
CN205304339U (zh) 基于bq7694003模拟前端的智能锂电池管理系统装置
CN112014751B (zh) 一种基于推测锂离子电池的实际可放电容量的soc估算方法
CN204481504U (zh) 一种电池组并联使用的系统
CN203481895U (zh) 一种移动电源电量计算与显示系统及其移动电源
CN107342601A (zh) 一种带网络端口的电池管理系统
CN110687460B (zh) 一种soc预估方法
CN204156581U (zh) 一种集散式锂电池管理系统
Vishnu et al. Various Types of Wireless Battery Management System in Ev
CN206908325U (zh) 一种通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171110