CN110341550A - 一种动力电池管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池技术领域,具体公开了一种动力电池管理系统,包括:电池组模块、电量监控模块、充放电模块、检测模块与微处理器,电池组模块通过电量监控模块与微处理器连接,微处理器通过充放电模块与电池组模块连接,电池组模块还通过检测模块与微处理器连接。为了解决现有的动力电池系统因大多是由电池组构成而易导致充放电过程出现过充过放现象的问题,本发明通过电量监控模块监控电池组模块的电量状态并生成电量信息器,通过检测模块检测生成检测信息,进而通过微处理器对电量信息与检测信息进行数据分析得到充放电数据,充放电模块接收充放电数据并对电池组模块进行充放电,避免在充电过程中出现过充过放现象。

Description

一种动力电池管理系统
技术领域
本发明涉及电池技术领域,具体是一种动力电池管理系统。
背景技术
如今,随着科技的迅速发展,越来越多的机械设备采用动力电池(即为工具提供动力来源的电源,多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池)进行驱动。其中,锂电池由于具有体积小、质量轻、电压高、功率大、自放电少以及使用寿命长等优点,在电动汽车、飞机辅助电源等方面得到广泛应用。总所周知,动力电池(电芯)系统对于电动车而言,是车辆的重要能量来源或唯一能量来源,其质量的好坏直接影响到电动车的使用性能。
但是上述的技术方案在实际使用时还存在以下不足:现有的动力电池系统大多是由电池组构成,容易导致单体电池充放电过程中出现过充过放现象。因此,设计一种动力电池管理系统,成为目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动力电池管理系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种动力电池管理系统,包括:电池组模块、电量监控模块、充放电模块、检测模块与微处理器,所述电池组模块包括主电池组模块和备用电池组模块,所述主电池组模块与备用电池组模块并联,通过主电池组模块为外部设备提供电源,同时,当主电池组模块处于非正常状态时,可以通过备用电池组模块作为备用电源来保证外部设备的正常工作,进而有效提高了外部设备工作过程的稳定性和安全性;所述电池组模块通过电量监控模块与微处理器连接,所述微处理器通过充放电模块与电池组模块连接,所述电池组模块还通过检测模块与微处理器连接;通过电量监控模块监控电池组模块的电量状态并将电量信息传输至微处理器,通过检测模块实时检测电池组模块的温度状态与电压状态并生成检测信息发送至微处理器,进而通过微处理器对电量信息与检测信息进行数据分析得到充放电数据,充放电模块接收充放电数据并对电池组模块进行充放电,避免在充电过程中出现过充过放现象。
作为本发明进一步的方案:所述电量监控模块用于监控电池组模块的电量状态并将电量信息传输至微处理器,所述检测模块用于实时检测电池组模块的温度状态与电压状态并生成检测信息发送至微处理器;所述微处理器用于接收电量监控模块发送的电量信息与检测模块发送的检测信息并进行数据分析得到充放电数据,所述充放电模块用于接收充放电数据并对电池组模块进行充放电。
作为本发明再进一步的方案:所述微处理器通过数据存储模块与数据显示模块连接,所述数据存储模块用于存储微处理器得到的充放电数据,所述数据显示模块用于提取数据存储模块存储的充放电数据。
作为本发明再进一步的方案:所述微处理器还通过无线通信模块与移动终端双向通信连接,且所述移动终端的数量为多个。
作为本发明再进一步的方案:所述检测模块包括分别与电池组模块连接的温度检测模块与电压检测模块。
作为本发明再进一步的方案:所述充放电模块包括依次连接的充电模块、放电模块与保护模块。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明设置了电池组模块、电量监控模块、充放电模块、检测模块与微处理器,通过电量监控模块监控电池组模块的电量状态并将电量信息传输至微处理器,通过检测模块实时检测电池组模块的温度状态与电压状态并生成检测信息发送至微处理器,进而通过微处理器对电量信息与检测信息进行数据分析得到充放电数据,充放电模块接收充放电数据并对电池组模块进行充放电,避免在充电过程中出现过充过放现象,解决了现有的动力电池系统因大多是由电池组构成而易导致充放电过程出现过充过放现象的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例动力电池管理系统的框图。
图2为本发明一实施例动力电池管理系统中电池组模块的结构框图。
图3为本发明另一实施例动力电池管理系统中检测模块的结构框图。
图4为本发明另一实施例动力电池管理系统中充放电模块的结构框图。
图中:101-电池组模块、1011-主电池组模块、1012-备用电池组模块、102-检测模块、1021-温度检测模块、1022-电压检测模块、103-移动终端、104-无线通信模块、201-电量监控模块、202-充放电模块、203-数据存储模块、204-数据显示模块、2021-充电模块、2022-保护模块、2023-放电模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
请参阅图1-2,本发明提供的一个实施例中,一种动力电池管理系统,包括:电池组模块101,所述电池组模块101包括主电池组模块1011和备用电池组模块1012,具体的,所述主电池组模块1011与备用电池组模块1012并联,通过主电池组模块1011为外部设备提供电源,同时,当主电池组模块1011处于非正常状态时,可以通过备用电池组模块1012作为备用电源来保证外部设备的正常工作,进而有效提高了外部设备工作过程的稳定性和安全性。
可以理解的,所述主电池组模块1011与备用电池组模块1012均包括若干个锂电池组,所述锂电池组可以是SOCO动力电池,即速珂锂电池,且该若干个锂电池组的输出电压、输出电流、充电电压、充电电流、总电压、电池容量等参数均相同,若干个锂电池组之间可以采用串联或并联的方式进行电性连接。
进一步的,在本发明实施例中,所述电池组模块101通过电量监控模块201与微处理器301连接,所述微处理器301通过充放电模块202与电池组模块101连接,所述电池组模块101还通过检测模块102与微处理器301连接。
进一步的,在本发明实施例中,所述电量监控模块201用于监控电池组模块101的电量状态并将电量信息传输至微处理器301,所述检测模块102用于实时检测电池组模块101的温度状态与电压状态并生成检测信息发送至微处理器301。
进一步的,在本发明实施例中,所述微处理器301用于接收电量监控模块201发送的电量信息与检测模块102发送的检测信息并进行数据分析得到充放电数据,所述充放电模块202用于接收充放电数据并对电池组模块101进行充放电。
可以理解的,所述电量状态包括满电状态、非满电状态和空电状态,通常情况下,所述满电状态可以是指所述电池组模块101的有效电量占其总容量的比值大于95%,所述空电状态可以是指电池组模块101的有效电量占总容量的比值小于20%,其他状态下即为而非满电状态。
具体的,通过所述充放电模块202接收充放电数据,并根据充放电数据生成充电或放电指令,进而通过充电或放电指令对电池组模块101进行充电或放电操作,例如,可以是微处理器301根据电量信息来判断是处于满电状态,或非满电状态,还是空电状态,当处于满电状态时,得到放电指令,进而对电池组模块101进行放电,当处于非满电状态和空电状态时,得到充电指令,进而对电池组模块101进行充电,通过充放电操作来保证电池组模块101的有效电量占其总容量的比值始终处于20-95%之间,进而有利于保证对外部设备的正常供电。
进一步的,在本发明实施例中,所述微处理器301通过数据存储模块203与数据显示模块204连接,所述数据存储模块203用于存储微处理器301得到的充放电数据,所述数据显示模块204用于提取数据存储模块203存储的充放电数据,操作人员可以通过数据显示模块204提取充放电数据进行统计分析,进而可以用于建立充放电数据库,有利于后续的操作人员根据充放电数据库内的数据结果来进行了解电池组模块101的工作进程,例如可以是电池组模块101充放电的历史数据,或者多种不同电池类型的电池组模块101的电池容量和充放电历史数据,便于读取到电脑后进行统计和分析,操作人员也可以通过数据显示模块204进行人工充电参数配置,例如,所述数据显示模块204可以采用触摸屏,进而可以供操作人员直接进行操作。
进一步的,在本发明实施例中,所述微处理器301还通过无线通信模块104与移动终端103双向通信连接,所述移动终端103的数量为多个,通过无线通信模块104将微处理器301与多个移动终端103进行双向通信连接,移动终端103的使用者则可以远程读取微处理器301得到的充放电数据,进而可以反馈信息和操作至微处理器301,方便对电池组模块101进行远程控制和监控。
具体的,通过移动终端103将信息实时传输至远程操作人员,进而可以进行远程监控并存储电池组模块101的使用状况,也可以通过移动终端103下发指令给系统执行控制、关闭输出与禁止充电。
请参阅图3-4,在本发明提供的另一个实施例中,所述检测模块102包括分别与电池组模块101连接的温度检测模块1021与电压检测模块1022,通过温度检测模块1021实时检测电池组模块101的温度状态,通过电压检测模块1022实时检测电池组模块101的电压状态,进而通过检测模块102生成检测信息发送至微处理器301。
具体的,所述温度检测模块1021可以是由多个温度传感器组成,实时采集每节电池的温度实时状况,并输送至微处理器301进行保存及记录异常信息,同时可以在温度检测模块1021上设置报警器,所述报警器采用蜂鸣器,当出现异常温度时,发出声音进行报警,使用户能够即时进行处理。
进一步的,在本发明实施例中,所述充放电模块202包括依次连接的充电模块2021、放电模块2023与保护模块2022,通过接收所述微处理器301的充放电数据并根据充放电数据来控制充电模块2021或放电模块2023对电池组模块101进行充电或放电,同时,通过保护模块2022来对充放电过程进行保护,所述保护模块2022可以是短路保护电路,当出现器件损坏而出现短路时,可以自动启动短路保护,避免对外部设备造成进一步损坏,通过在电池组模块101(可以是SOCO动力电池)上搭载由检测模块102、电量监控模块201、充放电模块202、微处理器301等构成的电池管理系统,进而可以实现BMS智能电池管理,时刻掌握每一颗电芯的状态信息,其中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
本实施例中,一种采用上述的动力电池管理系统的动力电池管理方法,步骤如下:
电量监控模块201监控电池组模块101的电量状态并将电量信息传输至微处理器301;
检测模块102实时检测电池组模块101的温度状态与电压状态并生成检测信息发送至微处理器301;
微处理器301对电量信息与检测信息进行数据分析得到充放电数据;
充放电模块202接收充放电数据并对电池组模块101进行充放电,避免在充电过程中出现过充过放现象。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中,上述提到的存储介质可以是随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。
在本说明书中,所描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列,现场可编程门阵列等。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种动力电池管理系统,包括电池组模块(101)、电量监控模块(201)、充放电模块(202)、检测模块(102)与微处理器(301),其特征在于,所述电池组模块(101)包括主电池组模块(1011)和备用电池组模块(1012);
所述电池组模块(101)通过电量监控模块(201)与微处理器(301)连接,所述微处理器(301)通过充放电模块(202)与电池组模块(101)连接,所述电池组模块(101)还通过检测模块(102)与微处理器(301)连接。
2.根据权利要求1所述的动力电池管理系统,其特征在于,所述电量监控模块(201)用于监控电池组模块(101)的电量状态并将电量信息传输至微处理器(301);
所述检测模块(102)用于实时检测电池组模块(101)的温度状态与电压状态并生成检测信息发送至微处理器(301)。
3.根据权利要求2所述的动力电池管理系统,其特征在于,所述微处理器(301)用于接收电量监控模块(201)发送的电量信息与检测模块(102)发送的检测信息并进行数据分析得到充放电数据,所述充放电模块(202)用于接收充放电数据并对电池组模块(101)进行充放电。
4.根据权利要求1-3任一所述的动力电池管理系统,其特征在于,所述微处理器(301)通过数据存储模块(203)与数据显示模块(204)连接,所述数据存储模块(203)用于存储微处理器(301)得到的充放电数据,所述数据显示模块(204)用于提取数据存储模块(203)存储的充放电数据。
5.根据权利要求4所述的动力电池管理系统,其特征在于,所述微处理器(301)还通过无线通信模块(104)与移动终端(103)双向通信连接。
6.根据权利要求5所述的动力电池管理系统,其特征在于,所述检测模块(102)包括分别与电池组模块(101)连接的温度检测模块(1021)与电压检测模块(1022)。
7.根据权利要求6所述的动力电池管理系统,其特征在于,所述充放电模块(202)包括依次连接的充电模块(2021)、放电模块(2023)与保护模块(2022)。
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