CN109473739B - 一种大容量储能电池管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大容量储能电池管理系统及方法，涉及供电系统动力电池组技术领域。本发明创建与单体电池对应的从控模块，并创建与PACK包对应的中间节点作为PACK包内从控模块的主站，将电池根据PACK进行分组管理，降低了电池管理的规模；同时通过动态的组网方式采集信息和处理数据。在实际使用中减少了传统电池管理系统的弱电电缆及连接器，可以几乎无限制的增加节点，有效的满足了电池管理系统数据采集的各种需求，具有很高的实用性。解决了大容量储能电池系统中，节点数量过大时，总线负载率太高的问题，同时省略了传统电池管理系统的弱电电缆及连接器，可以提高系统的可靠性、降低成本。

Description

一种大容量储能电池管理系统及方法
技术领域
本发明涉及供电系统动力电池组技术领域，具体是涉及一种大容量储能电池管理系统及方法。
背景技术
电池管理系统一般通过从控模块对单体电池信息进行采集，从控模块通过CAN总线形成网络与主控模块连接，传递信息。在超大容量电池系统中，由于系统容量大，所以需要大量的单体电池串并联成组，从控模块数量太多导致CAN总线网络节点的数量超过限制，特别是适应于高压大容量储能电池时，总线负载率过高，数据传输延迟太大，导致系统可靠性降低，甚至崩溃。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种大容量储能电池管理系统及方法，减少了传统电池管理系统的弱电电缆及连接器。
本发明提供一种大容量储能电池管理系统，包括主控模块、与单体电池对应的从控模块，以及与PACK包对应的中间节点：
所述从控模块用于：从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息并进行处理，再将数据传输至中间节点；同一个PACK包内的多个从控模块采用PACK包内部的无线网络成组；
所述中间节点用于：作为每个PACK包内所有从控模块的主站，采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息并进行处理，再将数据传输至主控模块；
所述主控模块用于：通过PACK包外部的无线网络将所有的中间节点成组。
在上述方案的基础上，所述从控模块从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息并进行处理，具体包括以下步骤：
从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息；
对单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值。
在上述方案的基础上，所述中间节点采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息并进行处理，具体包括以下步骤：
采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息，
对PACK包内所有单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值。
在上述方案的基础上，每个单体电池对应一个所述从控模块。
本发明还提供一种大容量储能电池管理方法，包括以下步骤：
创建与单体电池对应的从控模块，设置同一个PACK包内的多个从控模块采用PACK包内部的无线网络成组；所述从控模块用于从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息并进行处理，再将数据传输至中间节点；
创建与PACK包对应的中间节点，设置主控模块通过PACK包外部的无线网络将所有的中间节点成组；所述中间节点用于作为每个PACK包内所有从控模块的主站，采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息并进行处理，再将数据传输至主控模块。
在上述方案的基础上，所述从控模块从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息并进行处理，具体包括以下步骤：
从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息；
对单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值。
在上述方案的基础上，所述中间节点采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息并进行处理，具体包括以下步骤：
采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息，
对PACK包内所有单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值。
在上述方案的基础上，每个单体电池对应一个所述从控模块。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明创建与单体电池对应的从控模块，并创建与PACK包对应的中间节点作为PACK包内从控模块的主站，将电池根据PACK进行分组管理，降低了电池管理的规模；同时又利用了无线传感器网络分布式，自组织，健壮性和扩展性好的特点，通过动态的组网方式采集信息和处理数据。在实际使用中减少了传统电池管理系统的弱电电缆及连接器，可以几乎无限制的增加节点，有效的满足了电池管理系统数据采集的各种需求，具有很高的实用性。解决了大容量储能电池系统中，节点数量过大时，总线负载率太高的问题，同时省略了传统电池管理系统的弱电电缆及连接器，可以提高系统的可靠性、降低成本。
附图说明
图1是本发明实施例的大容量储能电池管理系统原理图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1：
参见图1所示，本发明实施例提供一种大容量储能电池管理系统，包括主控模块、与单体电池对应的从控模块，以及与PACK包对应的中间节点；PACK包为电池组包。
所述从控模块用于：从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息并进行处理，再将数据传输至中间节点；同一个PACK包内的多个从控模块采用PACK包内部的无线网络成组；
所述中间节点用于：作为每个PACK包内所有从控模块的主站，采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息并进行处理，再将数据传输至主控模块；
所述主控模块用于：通过PACK包外部的无线网络将所有的中间节点成组。
作为优选的实施方式，所述从控模块从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息并进行处理，具体包括以下步骤：
从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息；
对单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值。实现在传输的过程中自动对单体电池的电压和温度进行比较，提高管理效率。
作为优选的实施方式，所述中间节点采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息并进行处理，具体包括以下步骤：
采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息，
对PACK包内所有单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值。实现在传输的过程中自动对PACK包内单体电池的电压和温度进一步进行比较，提高管理效率。
作为优选的实施方式，每个单体电池对应一个所述从控模块。从控模块与单体电池一一对应，进行有效管理。
本发明实施例通过与单体电池对应的从控模块，与PACK包对应的中间节点作为PACK包内从控模块的主站，将电池根据PACK进行分组管理，降低了电池管理的规模；同时又利用了无线传感器网络分布式，自组织，健壮性和扩展性好的特点，通过动态的组网方式采集信息和处理数据。在实际使用中减少了传统电池管理系统的弱电电缆及连接器，可以几乎无限制的增加节点，有效的满足了电池管理系统数据采集的各种需求，具有很高的实用性。解决了大容量储能电池系统中，节点数量过大时，总线负载率太高的问题，同时省略了传统电池管理系统的弱电电缆及连接器，可以提高系统的可靠性、降低成本。
实施例2：
本发明实施例提供一种大容量储能电池管理方法，包括以下步骤：
创建与单体电池对应的从控模块，设置同一个PACK包内的多个从控模块采用PACK包内部的无线网络成组；所述从控模块用于从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息并进行处理，再将数据传输至中间节点；
创建与PACK包对应的中间节点，设置主控模块通过PACK包外部的无线网络将所有的中间节点成组；所述中间节点用于作为每个PACK包内所有从控模块的主站，采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息并进行处理，再将数据传输至主控模块。
作为优选的实施方式，所述从控模块从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息并进行处理，具体包括以下步骤：
从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息；
对单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值。实现在传输的过程中自动对单体电池的电压和温度进行比较，提高管理效率。
作为优选的实施方式，所述中间节点采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息并进行处理，具体包括以下步骤：
采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息，
对PACK包内所有单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值。实现在传输的过程中自动对PACK包内单体电池的电压和温度进一步进行比较，提高管理效率。
作为优选的实施方式，每个单体电池对应一个所述从控模块。。从控模块与单体电池一一对应，进行有效管理。
本发明实施例创建与单体电池对应的从控模块，并创建与PACK包对应的中间节点作为PACK包内从控模块的主站，将电池根据PACK进行分组管理，降低了电池管理的规模；同时又利用了无线传感器网络分布式，自组织，健壮性和扩展性好的特点，通过动态的组网方式采集信息和处理数据。在实际使用中减少了传统电池管理系统的弱电电缆及连接器，可以几乎无限制的增加节点，有效的满足了电池管理系统数据采集的各种需求，具有很高的实用性。解决了大容量储能电池系统中，节点数量过大时，总线负载率太高的问题，同时省略了传统电池管理系统的弱电电缆及连接器，可以提高系统的可靠性、降低成本。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种大容量储能电池管理系统，其特征在于，包括主控模块、与单体电池对应的从控模块，以及与PACK包对应的中间节点：
所述从控模块用于：从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息，对单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值，再将数据传输至中间节点；每个单体电池对应一个所述从控模块；同一个PACK包内的多个从控模块采用PACK包内部的无线网络成组；
所述中间节点用于：作为每个PACK包内所有从控模块的主站，采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息并进行处理，再将数据传输至主控模块；
所述主控模块用于：通过PACK包外部的无线网络将所有的中间节点成组。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述中间节点采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息并进行处理，具体包括以下步骤：
采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息，
对PACK包内所有单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值。
3.一种大容量储能电池管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
创建与单体电池对应的从控模块，每个单体电池对应一个所述从控模块；设置同一个PACK包内的多个从控模块采用PACK包内部的无线网络成组；所述从控模块用于从单体电池取电，实时采集单体电池的电压和温度信息，对单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值，再将数据传输至中间节点；
创建与PACK包对应的中间节点，设置主控模块通过PACK包外部的无线网络将所有的中间节点成组；所述中间节点用于作为每个PACK包内所有从控模块的主站，采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息并进行处理，再将数据传输至主控模块。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述中间节点采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息并进行处理，具体包括以下步骤：
采集PACK包内所有单体电池的电压和温度信息，
对PACK包内所有单体电池的电压和温度进行比较，保留最大和最小值，丢弃中间值。
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