CN202633996U

CN202633996U - 一种锂电池组智能管理监控系统

Info

Publication number: CN202633996U
Application number: CN 201220218324
Authority: CN
Inventors: 楼晓春; 吴昌江
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2022-05-16

Abstract

本实用新型涉及一种锂电池组智能管理监控系统。解决了现有技术中对锂电池没有进行管理并安全监控，影响锂电池使用寿命的缺陷，包括中央处理器及与中央处理器相连接的管理监控模块，管理监控模块采用OZ890采集模块，数据采集模块包括电压采集器、电流采集器和温度采集器；中央处理器采用AT89C51CC01单片机；中央处理器连接有数据显示模块和报警器。通过数据采集得到电池组的电压、电流和温度情况，由中央处理器对数据进行处理、分析，确定是否要充放电，是否要对电量进行均衡处理，并将结果显示到显示屏上。

Description

一种锂电池组智能管理监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种锂电池管理系统，尤其是对锂电池组进行管理并监控的一种锂电池组智能管理监控系统。

背景技术

锂电池以卓越的性能、体积小、重量轻及环境污染小等独特的优势成为电动汽车蓄电池的理想选择。电动汽车的锂电池组由多节单体电池串联组成，总电压一般在12-400V。如果不对蓄电池组进行安全监控和有效管理，将会使蓄电池组内单体之间的差异在使用过程中逐渐增大，导致电池组在运行一段时间后出现单体过充、过放、过流及电池组环境温度过高等一系列故障，造成整个电池组的使用寿命缩减，性能下降，严重时甚至报废、更可能发生爆炸等。因此必须给锂电池组配备电池管理系统，以有效解决电池组的安全问题，确保锂电池组可靠运行，同时延长电池组使用寿命，降低使用成本。

中国专利局于2008年11月26日公告了一份CN101312293B号专利，名称为一种动力锂电池智能管理系统，该系统主要包括：电压检测装置；电流检测装置；用于检测锂电池组在充放电过程中的电流。温度检测装置；控制装置；充放电状态判断装置；计算装置；数据存储装置；参数校正装置；自动学习装置；数据显示装置；通讯装置；保护装置；系统自动诊断装置；报警显示装置。该系统能对锂电池的充放电过程进行保护，但是无法对充放的能量进行均衡，容易出现能量偏衡的现象，影响锂电池的使用寿命。

发明内容

本实用新型解决了现有技术中对锂电池没有进行管理并安全监控，影响锂电池使用寿命的缺陷，提供一种锂电池组智能管理监控系统，对锂电池组的充放电过程进行监控管理，优化锂电池组充放电过程，延长锂电池组的使用寿命。

本实用新型还解决了现有技术中队锂电池充放电过程中没有能量均衡，容易造成能量损失的缺点，提供一种锂电池组智能管理监控系统，内置能量均衡模块，对充放电能量进行均衡，防止能量损失，并延长锂电池组的使用寿命。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锂电池组智能管理监控系统，包括中央处理器及与中央处理器相连接的管理监控模块，管理监控模块采用内部集成有充电模块、数据采集模块、均衡模块、电量计算模块的OZ890采集模块，数据采集模块包括电压采集器、电流采集器和温度采集器；中央处理器采用AT89C51CC01单片机；中央处理器连接有数据显示模块和报警器。OZ890采集模块包括充电模块、数据采集模块、均衡模块、电量计算模块等，充电模块按预充、恒流充电和恒压充电三个阶段进行自动充电，并根据采集的数据对充放电过程进行控制；均衡模块在适当的时候通过开关电源对单个电池进行均衡充电，使电池组中的能量均衡一致；电量计算模块是通过对采集到的状态参数进行分析，并根据电量估测算法，对电池的当前电量进行估算；数据采集模块负责采集电池的各种状态参数，如电流、电压、温度，采集工作分别由电流采集器、电压采集器和温度采集器来完成，采集到的数据传输给采集模块，经过内部处理由中央处理器经过信号转换在数据显示模块上显示，显示各节电池电压、充放电电流、剩余电量、电池温度和充电时间，如果监控到非正常状态则进行报警；通过系统的监控能优化锂电池组充放电过程，延长锂电池组的使用寿命；AT89C51CC01单片机是一种8位微控制器，内置的存储器有32KB FLASH ROM，2KB EEPROM 和 1.2KB RAM，可以控制15个CAN通道，这些通道可编程用于接收、发送或接收缓冲器，为网络节点提供硬件支持。

作为优选，OZ890采集模块通过SDA和SCLK两引脚与中央处理器相接并进行信号传递，连接时采用I²C电路。根据采集模块的特性，采用I²C电路将SDA和SCLK两引脚作为信号输出端。

作为优选，数据显示模块采用LCD显示器，报警器采用声光报警器。LCD显示器能图文显示，比较直观；声光报警器能提供醒目的报警提示。

作为优选，中央处理器连接有RS232串口电路，通过该串口电路与计算机相连。通过RS232串口电路实现与计算机通信，可通过计算机进行显示。

本实用新型的有益效果是：通过数据采集得到电池组的电压、电流和温度情况，在OZ890采集模块内部对数据进行处理、分析，确定是否要充放电，是否要对电量进行均衡处理，并将信号传输给中央处理器，经过中央处理器信号转换将结果显示到显示屏上，并在非正常状态时报警；实时监控锂电池组的运行状况，使得锂电池组的功能更加完善，同时还能延长锂电池组的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型一种原理结构示意图；

图2是本实用新型一种I²C电路示意图；

图中：1、中央处理器，2、充电模块，3、均衡模块，4、数据采集模块，5、电量计算模块，6、数据显示模块，7、电压采集，8、电流采集，9、温度采集，10、管理监控模块。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种锂电池组智能管理监控系统（参见附图1），包括中央处理器1及与中央处理器相连接的管理监控模块10，管理监控模块采用内部集成有充电模块2、数据采集模块4、均衡模块3、电量计算模块5的OZ890采集模块，数据采集模块包括电压采集器7、电流采集器8和温度采集器9。中央处理器采用AT89C51CC01单片机，单片机内集成有CAN控制器、存储器和A/D转换器，存储器有32KB FLASH ROM，2KB EEPROM 和 1.2KB RAM，可控制15个CAN通道,这些通道可编程用于接收、发送或接收缓冲器,可为网络节点提供硬件支持,并且内部还有A/D转换和PWM发生器等功能。中央处理器连接有数据显示模块6和报警器11，数据显示模块包括LCD显示屏，报警器包括声报警装置和光报警装置。

OZ890采集模块通过SDA和SCLK两引脚与中央处理器相接并进行信号传递，连接时采用I2C电路（参见附图2）。图中XS为中央处理器的信号输入端和电源端插座，输入的信号经过处理，发送到LCD显示屏上显示。中央处理器连接有RS232串口电路，通过该串口电路与计算机相连。

显示屏上显示了系统正常工作时电池组的状态，界面显示系统总电压、总电量、13S各节电池电压、电池温度、MOS管温度、充（放）电电流等信息。

当系统处于充电状态下，如果任意一节电池电压上升到4.20V时，系统自动进入过充保护状态，对电池进行保护，停止充电，此时“充电电流”显示电流为0A；当系统处于放电状态下，如果任意一节电池电压下降到3.00V时，系统自动进入欠压告警状态，并伴有蜂鸣器的报警声，同时改变相应电池电压数值背景颜色，起警示作用；当电池电压继续下降到2.5V时，系统将关断输出，对电池进行保护，此时“放电电流”显示为0A，系统正常工作时，当温度传感器测得温度超过60℃时，系统进入过温保护状态，此时系统将停止工作，对电池进行过温保护，同时改变温度数值背景颜色，起警示作用。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1. 一种锂电池组智能管理监控系统，包括中央处理器及与中央处理器相连接的管理监控模块，其特征在于管理监控模块采用内部集成有充电模块、数据采集模块、均衡模块、电量计算模块的OZ890采集模块，数据采集模块包括电压采集器、电流采集器和温度采集器；中央处理器采用AT89C51CC01单片机；中央处理器连接有数据显示模块和报警器。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池组智能管理监控系统，其特征在于OZ890采集模块通过SDA和SCLK两引脚与中央处理器相接并进行信号传递，连接时采用I²C电路。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池组智能管理监控系统，其特征在于数据显示模块采用LCD显示器，报警器采用声光报警器。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种锂电池组智能管理监控系统，其特征在于中央处理器连接有RS232串口电路，通过该串口电路与计算机相连。