CN114779100A - 一种bms电池簇管理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及储能BMS电池管理领域，具体提供了一种BMS电池簇管理方法，主控模块与电压采样模块、电流采样模块、纹波采样模块、温度采样模块、数据计算与存储模块、CAN通讯模块、LED指示模块和DI/DO模块连通。与现有技术相比，本发明通过功能模块对簇电池数据的采集、单体电池数据的采集、电池簇工作状态的采集，根据获取的数据计算出电池簇的SOC、SOH、电压纹波系数，实现对簇电池的运行管理和保护控制，具有良好的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及储能BMS电池管理领域，具体提供一种BMS电池簇管理方法及装置。
背景技术
储能作为新能源的重要配套设施，随着新能源发电技术的不断发展,其应用也越来越广泛,对实施节能减排,保障能源安全,推动社会低碳绿色发展具有重大的作用。电化学储能是储能技术的一种方式，其储能电池由多节单体电池串联成一簇，再由多簇电池并联而成。现有技术下，对于电池簇的管理方法并不常见。
发明内容
本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种实用性强的BMS电池簇管理方法。
本发明进一步的技术任务是提供一种设计合理，安全适用的BMS电池簇管理装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种BMS电池簇管理方法，主控模块与电压采样模块、电流采样模块、纹波采样模块、温度采样模块、数据计算与存储模块、CAN通讯模块、LED指示模块和DI/DO模块连通。
进一步的，所述电压采样模块采集电池簇在充放电过程中的电压，所述电流采样模块采集电池簇在充放电过程中的电流，所述纹波采样模块采集电池簇在充放电过程中的纹波电压，所述温度采样模块采集电池簇在充放电过程中的温度数据，数据计算与存储模块进行数据的计算与存储，CAN通讯模块进行接收蓄电池管理单元的单体电池数据及本身数据的上传，LED模块显示运行状态及告警状态，DI/DO模块采集开关箱内电池簇开关的运行状态。
进一步的，采集的电池簇电压、电流、温度数据计算电池簇实时SOC，通过采集的单体电池电压、内阻数据计算单体电池SOH，通过采集纹波电压计算电池簇在充电过程中的电压纹波系数。
进一步的，实时监控电池簇的运行状态，当运行过程中出现电池数据轻微异常时，发出轻微异常告警信号，当电池数据出现严重异常时，发出严重异常告警信号，并且通过DO模块强制切断电池簇开关。
进一步的，电压采样模块和纹波采样模块接电池簇输出开关K1的正负两端，分别用来采集电池簇电压及纹波电压。
进一步的，电流采样模块接分流器K2两端，用来测量流过分流器的电流大小，温度采样模块一路温度探头采集环境温度，一路温度探头采集电缆接头温度；
DI/DO模块分别接电池簇输出开关K1的状态接口和控制接口，CAN通讯模块一路接蓄电池管理单元，一路用来接上级管理单元，
主控单元完成数据的计算、分析及定点数据存储，告警输出控制，通讯协议转换，LED模块用来显示装置的运行状态及告警状态。
进一步的，电池SOC采用安时积分法(SOC＝1-∫Idt/Q)与截止电压法并结合环境温度进行计算，单体电池SOH根据蓄电池管理单元上送的电池电压数据、内阻数据及装置内存储的历史数据进行计算，纹波电压采用有效值表示，用来监测充电模块对蓄电池的充电质量。
一种BMS电池簇管理装置，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行一种BMS电池簇管理方法。
本发明的一种BMS电池簇管理方法及装置和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：
本发明的BMS电池簇管理装置通过功能模块对簇电池数据的采集、单体电池数据的采集、电池簇工作状态的采集，根据获取的数据计算出电池簇的SOC、SOH、电压纹波系数，实现对簇电池的运行管理和保护控制。
通过波纹采集模块对纹波电压采用有效值，用来监测充电模块对蓄电池的充电质量，防止因充电纹波过大导致电池损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1是一种BMS电池簇管理方法的结构示意图；
附图2是一种BMS电池簇管理方法的电路图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明的方案，下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。
下面给出一个最佳实施例：
如图1、2所示，本实施例中的一种BMS电池簇管理方法，主控模块与电压采样模块、电流采样模块、纹波采样模块、温度采样模块、数据计算与存储模块、CAN通讯模块、LED指示模块和DI/DO模块连通。
其中，电压采样模块采集电池簇在充放电过程中的电压，电流采样模块采集电池簇在充放电过程中的电流，波采样模块采集电池簇在充放电过程中的纹波电压，温度采样模块采集电池簇在充放电过程中的温度数据，数据计算与存储模块进行数据的计算与存储，CAN通讯模块进行接收蓄电池管理单元的单体电池数据及本身数据的上传，LED模块显示运行状态及告警状态，DI/DO模块采集开关箱内电池簇开关的运行状态。
采集的电池簇电压、电流、温度数据计算电池簇实时SOC，通过采集的单体电池电压、内阻数据计算单体电池SOH，通过采集纹波电压计算电池簇在充电过程中的电压纹波系数。将上述采集及计算所得数据进行存储，设置数据调用接口方便用户调阅。
实时监控电池簇的运行状态，当运行过程中出现电池数据轻微异常时，发出轻微异常告警信号，当电池数据出现严重异常时，发出严重异常告警信号，并且通过DO模块强制切断电池簇开关。禁止电池簇充电或放电，避免因电池过充过放导致电池损坏及产生其他安全事故。
BMS电池簇管理装置通过上述功能模块完成对簇电池数据的采集、单体电池数据的采集、电池簇工作状态的采集，根据获取的数据计算出电池簇的SOC、SOH、电压纹波系数，实现对簇电池的运行管理和保护控制。
电压采样模块和纹波采样模块接电池簇输出开关K1的正负两端，分别用来采集电池簇电压及纹波电压。
电流采样模块接分流器K2两端，用来测量流过分流器的电流大小，温度采样模块一路温度探头采集环境温度，一路温度探头采集电缆接头温度；
DI/DO模块分别接电池簇输出开关K1的状态接口和控制接口，CAN通讯模块一路接蓄电池管理单元，一路用来接上级管理单元，
主控单元完成数据的计算、分析及定点数据存储，告警输出控制，通讯协议转换，LED模块用来显示装置的运行状态及告警状态，方便直观判断设备及电池簇运行状态。
电池SOC采用安时积分法(SOC＝1-∫Idt/Q)与截止电压法并结合环境温度进行计算，单体电池SOH根据蓄电池管理单元上送的电池电压数据、内阻数据及装置内存储的历史数据进行计算。纹波电压采用有效值表示，用来监测充电模块对蓄电池的充电质量，防止因充电纹波过大导致电池损坏。
一种BMS电池簇管理装置，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行一种BMS电池簇管理方法。
上述具体的实施方式仅是本发明具体的个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体的实施方式，任何符合本发明的一种BMS电池簇管理方法及装置权利要求书的且任何所述技术领域普通技术人员对其做出的适当变化或者替换，皆应落入本发明的专利保护范围。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种BMS电池簇管理方法，其特征在于，主控模块与电压采样模块、电流采样模块、纹波采样模块、温度采样模块、数据计算与存储模块、CAN通讯模块、LED指示模块和DI/DO模块连通。
2.根据权利要求1所述的一种BMS电池簇管理方法，其特征在于，所述电压采样模块采集电池簇在充放电过程中的电压，所述电流采样模块采集电池簇在充放电过程中的电流，所述纹波采样模块采集电池簇在充放电过程中的纹波电压，所述温度采样模块采集电池簇在充放电过程中的温度数据，数据计算与存储模块进行数据的计算与存储，CAN通讯模块进行接收蓄电池管理单元的单体电池数据及本身数据的上传，LED模块显示运行状态及告警状态，DI/DO模块采集开关箱内电池簇开关的运行状态。
3.根据权利要求2所述的一种BMS电池簇管理方法，其特征在于，采集的电池簇电压、电流、温度数据计算电池簇实时SOC，通过采集的单体电池电压、内阻数据计算单体电池SOH，通过采集纹波电压计算电池簇在充电过程中的电压纹波系数。
4.根据权利要求3所述的一种BMS电池簇管理方法，其特征在于，实时监控电池簇的运行状态，当运行过程中出现电池数据轻微异常时，发出轻微异常告警信号，当电池数据出现严重异常时，发出严重异常告警信号，并且通过DO模块强制切断电池簇开关。
5.根据权利要求4所述的一种BMS电池簇管理方法，其特征在于，电压采样模块和纹波采样模块接电池簇输出开关K1的正负两端，分别用来采集电池簇电压及纹波电压。
6.根据权利要求5所述的一种BMS电池簇管理方法，其特征在于，电流采样模块接分流器K2两端，用来测量流过分流器的电流大小，温度采样模块一路温度探头采集环境温度，一路温度探头采集电缆接头温度；
DI/DO模块分别接电池簇输出开关K1的状态接口和控制接口，CAN通讯模块一路接蓄电池管理单元，一路用来接上级管理单元，
主控单元完成数据的计算、分析及定点数据存储，告警输出控制，通讯协议转换，LED模块用来显示装置的运行状态及告警状态。
7.根据权利要求6所述的一种BMS电池簇管理方法，其特征在于，电池SOC采用安时积分法(SOC＝1-∫Idt/Q)与截止电压法并结合环境温度进行计算，单体电池SOH根据蓄电池管理单元上送的电池电压数据、内阻数据及装置内存储的历史数据进行计算，纹波电压采用有效值表示，用来监测充电模块对蓄电池的充电质量。
8.一种BMS电池簇管理装置，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行权利要求1至7中任一所述的方法。
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