CN107834642A - 一种储能电池 bms 分布式管理系统 - Google Patents

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李宗厚
张瑞猛
于萌
葛方昕
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Abstract

本发明公开了一种储能电池BMS分布式管理系统，包括有模拟前端IC模块、MCU控制模块以及与储能电池顺次串联连接的电流检测电阻模块、充放电MOS开关模块、限流电路模块，模拟前端IC模块连接有电压均衡性检测模块、电芯电压检测模块、检测电压模数转换模块、温度检测模块，MCU控制模块连接有电流检测模块、用于驱动充放电MOS开关模块开关从而实现储能电池保护的MOS管驱动模块，用于储能电池保护，提高了通用性，且当储能电池规格或数量发生变化时，只需拔掉或增加相关的通信连接线即可。

Description

一种储能电池BMS分布式管理系统
[技术领域]
本发明涉及一种储能电池BMS分布式管理系统。
[背景技术]
锂离子电池是国家提倡的一种较为常见的新能源电池，其中锂离子电池包括有三元电池和铁锂电池等电池，主要用于储能、工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车等领域的动力电池，同时电池组上一般安装有BMS保护系统，BMS分布管理系统一般安装在电池组某一个空间的位置，用于过压、过流、高温、过充、过放、短路等情况下保护电池的装置，但市场现有的BMS功能不强大、产品可靠性差、不方便在线升级、不能扩展、通用性不强，满足不了产品的需求，且设计的成本极高，产品很难立足市场。
[发明内容]
本发明克服了上述技术的不足，提供了一种储能电池BMS分布式管理系统，用于储能电池保护，提高了通用性，且当储能电池规格或数量发生变化时，只需拔掉或增加相关的通信连接线即可。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种储能电池BMS分布式管理系统，包括有模拟前端IC模块1、与模拟前端IC模块1连接的MCU控制模块2以及与储能电池顺次串联连接的电流检测电阻模块3、充放电MOS开关模块4、限流电路模块5，所述模拟前端IC模块1连接有用于检测储能电池中各电池电压均衡性的电压均衡性检测模块6、用于检测储能电池电芯电压的电芯电压检测模块7、用于将检测的均衡性电压模拟信号和电芯电压模拟信号转换成数字信号的检测电压模数转换模块8、用于检测储能电池温度的温度检测模块9，所述MCU控制模块2连接有与电流检测电阻模块3连接用于检测储能电池电流的电流检测模块10、用于驱动充放电MOS开关模块4开关从而实现储能电池保护的MOS管驱动模块11。
所述MCU控制模块2连接有与储能电池一端连接用于在储能电池充放电工作时唤醒模拟前端IC模块1和MCU控制模块2的唤醒电路模块12。
所述MCU控制模块2连接有多个用于储能电池间串联通讯的CAN/RS485通讯接口13。
所述MCU控制模块2连接有用于与计算机连接通讯的RS232通讯接口14。
所述MCU控制模块2连接有电量显示模块15。
所述MCU控制模块2连接有复位开关16。
所述MCU控制模块2连接有与储能电池连接的MCU电源电路模块17。
所述模拟前端IC模块1连接有与储能电池连接的模拟前端IC电源电路模块18。
模拟前端IC模块1与MCU控制模块2通过串行外设接口SPI总线连接。
本发明的有益效果是：
本发明用于储能电池保护，与储能电池通过通信线连接即可，实现对储能电池过流、高温、过充、过放、短路等保护，同时当储能电池规格或数量发生变化时，只需拔掉或增加相关的通信连接线即可，无需更换新的BMS管理系统，提高了通用性和方便性，且电路精简、操作简单，大大降低了研发和制造成本。
[附图说明]
图1为本发明的结构示意图。
[具体实施方式]
下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述：
如图1所示，一种储能电池BMS分布式管理系统，包括有模拟前端IC模块1、与模拟前端IC模块1连接的MCU控制模块2以及与储能电池顺次串联连接的电流检测电阻模块3、充放电MOS开关模块4、限流电路模块5，所述模拟前端IC模块1连接有用于检测储能电池中各电池电压均衡性的电压均衡性检测模块6、用于检测储能电池电芯电压的电芯电压检测模块7、用于将检测的均衡性电压模拟信号和电芯电压模拟信号转换成数字信号的检测电压模数转换模块8、用于检测储能电池温度的温度检测模块9，所述MCU控制模块2连接有与电流检测电阻模块3连接用于检测储能电池电流的电流检测模块10、用于驱动充放电MOS开关模块4开关从而实现储能电池保护的MOS管驱动模块11。
在储能电池组充电或放电时，模拟前端IC模块1通过电压均衡性检测模块6检测储能电池中各电池电压均衡性、通过电芯电压检测模块7检测储能电池电芯电压，并通过检测电压模数转换模块8将均衡电压值和电池电芯电压值转换为数字信号，并与温度检测模块9检测储能电池温度一同传输到MCU控制模块2中，同时电流检测模块10检测储能电池电流，当储能电池中电池电压不均衡、高温、过流、过充、过放、短路时等，MCU控制模块2控制MOS管驱动模块11关闭充放电MOS开关模块4，关断储能电池通路，实现储能电池的保护。
所述MCU控制模块2连接有与储能电池一端连接用于在储能电池充放电工作时唤醒模拟前端IC模块1和MCU控制模块2的唤醒电路模块12，所述MCU控制模块2连接有与储能电池连接的MCU电源电路模块17，所述模拟前端IC模块1连接有与储能电池连接的模拟前端IC电源电路模块18，当储能电池不使用时，模拟前端IC模块1和MCU控制模块2处于休眠状态，当储能电池工作时，唤醒电路模块12进行唤醒工作，节省储能电池电量。
所述MCU控制模块2连接有多个用于储能电池间串联通讯的CAN/RS485通讯接口13，当需求的储能电池数量变化时，只需串联CAN/RS485通讯接口13即可，且预留了多个扩展串口。
所述MCU控制模块2连接有用于与计算机连接通讯的RS232通讯接口14。
所述MCU控制模块2连接有电量显示模块15，用于显示储能电池的电量。
所述MCU控制模块2连接有复位开关16，当充放电MOS开关模块4断开时，通过复位开关16进行复位。
模拟前端IC模块1与MCU控制模块2通过串行外设接口SPI总线连接，节省空间，简单易用。

Claims (9)

1.一种储能电池BMS分布式管理系统，其特征在于：包括有模拟前端IC模块(1)、与模拟前端IC模块(1)连接的MCU控制模块(2)以及与储能电池顺次串联连接的电流检测电阻模块(3)、充放电MOS开关模块(4)、限流电路模块(5)，所述模拟前端IC模块(1)连接有用于检测储能电池中各电池电压均衡性的电压均衡性检测模块(6)、用于检测储能电池电芯电压的电芯电压检测模块(7)、用于将检测的均衡性电压模拟信号和电芯电压模拟信号转换成数字信号的检测电压模数转换模块(8)、用于检测储能电池温度的温度检测模块(9)，所述MCU控制模块(2)连接有与电流检测电阻模块(3)连接用于检测储能电池电流的电流检测模块(10)、用于驱动充放电MOS开关模块(4)开关从而实现储能电池保护的MOS管驱动模块(11)。
2.根据权利要求1所述的一种储能电池BMS分布式管理系统，其特征在于：所述MCU控制模块(2)连接有与储能电池一端连接用于在储能电池充放电工作时唤醒模拟前端IC模块(1)和MCU控制模块(2)的唤醒电路模块(12)。
3.根据权利要求1所述的一种储能电池BMS分布式管理系统，其特征在于：所述MCU控制模块(2)连接有多个用于储能电池间串联通讯的CAN/RS485通讯接口(13)。
4.根据权利要求1所述的一种储能电池BMS分布式管理系统，其特征在于：所述MCU控制模块(2)连接有用于与计算机连接通讯的RS232通讯接口(14)。
5.根据权利要求1所述的一种储能电池BMS分布式管理系统，其特征在于：所述MCU控制模块(2)连接有电量显示模块(15)。
6.根据权利要求1所述的一种储能电池BMS分布式管理系统，其特征在于：所述MCU控制模块(2)连接有复位开关(16)。
7.根据权利要求1所述的一种储能电池BMS分布式管理系统，其特征在于：所述MCU控制模块(2)连接有与储能电池连接的MCU电源电路模块(17)。
8.根据权利要求1所述的一种储能电池BMS分布式管理系统，其特征在于：所述模拟前端IC模块(1)连接有与储能电池连接的模拟前端IC电源电路模块(18)。
9.根据权利要求1所述的一种储能电池BMS分布式管理系统，其特征在于：模拟前端IC模块(1)与MCU控制模块(2)通过串行外设接口SPI总线连接。
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