CN203365649U - 一种带故障诊断仪的锂电池监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带故障诊断仪的锂电池监控系统，包括上位机、主机、从机和故障诊断仪，所述的上位机通过485总线与主机通信连接，所述的主机、从机和故障诊断仪通过CAN总线相互连接，所述的从机与锂电池连接。与现有技术相比，本实用新型具有成本低、实时性好、可减少故障处理与维修成本等优点。

Description

一种带故障诊断仪的锂电池监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种锂电源监控系统，尤其是涉及一种带故障诊断仪的锂电池监控系统。

背景技术

锂离子电池由于寿命长，无记忆效应，充放电性能好等相关优点而被广泛应用，由于多节锂离子电池组成的电池组中锂电池一致性差，容易造成某一只或者几只锂离子电池出现过充、过放、过温等情况，导致电池性能变差、寿命变短，所以锂离子电池管理系统必不可少。虽然有了锂离子电池管理系统，电池组难免还是会出现问题，现有的很多锂离子电池管理系统都具有实时在线监测功能，但是一旦错过发现问题的时间点，要想再查问题，必须让故障重复出现，这会消耗大量的人力和物力，增加了故障处理的成本。针对此问题，本实用新型在考虑电压监测、电流检测、均衡功能和实时检测功能的基础上，结合EEPROM的掉电后数据不丢失的功能，增加了一个故障诊断仪。除此以外，现有的锂电池管理系统中的从机中的地址都是硬件地址，增加了产品成本。针对此问题，本实用新型应用了8位单片机中的flash功能，实现了软件地址，减少了硬件成本。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、实时性好、可减少故障处理与维修成本的带故障诊断仪的锂电池监控系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种带故障诊断仪的锂电池监控系统，包括上位机、主机、从机和故障诊断仪，所述的上位机通过485总线与主机通信连接，所述的主机、从机和故障诊断仪通过CAN总线相互连接，所述的从机与锂电池连接。

所述的从机设有多个。

所述的从机包括主芯片、电压采集模块、温度采集模块、存储模块和CAN通讯模块，所述的主芯片分别连接存储模块、电压采集模块、温度采集模块和CAN通讯模块，所述的CAN通讯模块通过CAN总线分别连接主机和故障诊断仪，所述的电压采集模块和温度采集模块均与锂电池连接。

所述的主芯片为8位单片机。

所述的主机内设有存储模块。

所述的存储模块为EEPROM。

所述的故障诊断仪包括电源、SD卡写模块、主控制芯片和CAN通讯模块，所述的电源分别连接SD卡写模块、主控制芯片和CAN通讯模块，所述的主控制芯片分别连接SD卡写模块和CAN通讯模块，所述的CAN通讯模块分别连接主机和从机。

所述的上位机包括触摸屏。

所述的主机通过CAN总线连接有充电机。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型设有故障诊断仪，增加了发生故障后的诊断功能，而不再需要让故障复现，减少故障处理与维修成本；

2)本实用新型从机的主芯片中可设置软件地址，取代了现有技术中的硬件地址模块，减少了硬件成本；

3)本实用新型可将电池组的实时电压、环境温度等信息进行实时显示和存储，且存储模块为EEPROM，具有掉电不丢数据的功能。

附图说明

图1为本实用新型锂电池管理系统的结构框图；

图2为本实用新型主机和从机的存储模块电路图；

图3为本实用新型故障诊断仪硬件结构示意图；

图4为本实用新型故障诊断仪的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种带故障诊断仪的锂电池监控系统，包括上位机1、主机2、从机5和故障诊断仪4，所述的上位机1通过485总线与主机2通信连接，所述的主机2、从机5和故障诊断仪4通过CAN总线相互连接，所述的从机5与锂电池连接。所述从机5用于采集电池电压、环境温度等信息，所述主机2用于处理从机5传来的数据，并做出控制继电器和蜂鸣器等命令，所述上位机用于显示电压、电流等信息和设置从机的参数，所述故障诊断仪作用是读取主机、从机中存储的历史信息，用于分析故障。所述的主机2通过CAN总线连接有充电机3。

上位机1是一款触摸屏，其具有显示功能、设置命令功能与485通信功能，对主机和从机的参数进行设置，显示从主机发送来的实时监测数据。

从机设有多个，个数为1到16之间。从机5包括主芯片、电压采集模块、温度采集模块、存储模块和CAN通讯模块，所述的主芯片分别连接存储模块、电压采集模块、温度采集模块和CAN通讯模块，所述的CAN通讯模块通过CAN总线分别连接主机和故障诊断仪，所述的电压采集模块和温度采集模块均与锂电池连接。所述的主芯片为8位单片机，主芯片的flash中写有每个从机相对应的软件地址，可通过上位机的设置，让每一个从机具有一个独一无二的地址，具有硬件地址的功能。

主机2内设有存储模块、电流采集模块、继电器控制模块和蜂鸣器控制模块。主机通过CAN总线接收从机的实时信息，并对接收到的实时信息进行处理，每隔一定时间把处理得到的信息存储于信息存储器EEPROM中，并通过485总线把信息实时传给上位机。

如图2所示为主机和从机中的存储模块的电路结构图，该存储模块为可以即时把电压、温度等信息存储的EEPROM，可采用ATMEL公司的EEPROM，最多能存储65536个字节的数据信息，EEPROM具有掉电不丢数据的功能。

如图3所示，故障诊断仪4包括电源43、SD卡写模块42、主控制芯片41和CAN通讯模块44，所述的电源43分别连接SD卡写模块42、主控制芯片41和CAN通讯模块44，所述的主控制芯片41分别连接SD卡写模块42和CAN通讯模块44，所述的CAN通讯模块44分别连接主机2和从机5。在锂电池组出现故障时，开启故障诊断仪，使其与主机、从机进行通信，读出主机与从机存储于EEPROM的历史信息，并传送给故障诊断仪，故障诊断仪以一定的格式写到SD卡中，之后用电脑把SD中的数据读出，分析故障原因。

上述带故障诊断仪的锂电池监控系统的工作过程如下：

每个从机采集锂电池组中的电池电压和电池组环境温度等信息，根据温度数据控制风扇继电器的通断，并把电压、温度等信息存储于EEPROM中，同时，通过CAN总线把数据传送给主机2，主机2对每个从机传送的信息进行计算处理，根据处理结果控制各个继电器的通断与蜂鸣器的报警等功能，与此同时把数据传送给上位机1，并且保存信息于EEPROM中，上位机1把得到的信息实时的显示在作为上位机1的触摸屏上。上位机1还可以对每个从机的某些参数进行设置，使整个锂电池管理系统更具有针对性，提高锂电池管理系统的安全性。由于本实用新型中的从机不具有硬件地址模块，所以首先需要通过触摸屏对每一个从机进行设置地址，而且每个从机获得不一样的地址。具体过程为：首先上位机1、主机2和一个从机物理相连接，上电后，通过上位机1对从控制设置不同的地址，从机把接收的地址存储于主控制芯片8位单片机的flash中的某个固定地址中，下次重新开机即可从flash的固定位置中读出从机的地址，即问本从机的软件地址。另外，在电池组出现故障的情况下，由于实时监控数据变化很快，很难及时发现故障原因。此时接通故障诊断仪4电源，故障诊断仪4的流程工作如图4所示：先查询从机数目和地址，从地址高的从机开始读取从机EEPROM中的历史数据，并把接收到的历史数据写到SD卡中，接着读取下一个从机数据，同样进行写SD卡。读完所有从机的数据后，接着读取主机2中EEPROM中的数据，并把数据写到SD卡中。完成后，关掉故障诊断仪4的电源，断掉故障诊断仪4与主机2、每个从机的通信。拔出SD卡，插到电脑，读出SD卡中的数据，并对其进行分析出理，即可查出电池组的故障原因。

Claims (9)

1.一种带故障诊断仪的锂电池监控系统，其特征在于，包括上位机、主机、

从机和故障诊断仪，所述的上位机通过485总线与主机通信连接，所述的主机、从机和故障诊断仪通过CAN总线相互连接，所述的从机与锂电池连接。

2.根据权利要求1所述的一种带故障诊断仪的锂电池监控系统，其特征在于，所述的从机设有多个。

3.根据权利要求1所述的一种带故障诊断仪的锂电池监控系统，其特征在于，所述的从机包括主芯片、电压采集模块、温度采集模块、存储模块和CAN通讯模块，所述的主芯片分别连接存储模块、电压采集模块、温度采集模块和CAN通讯模块，所述的CAN通讯模块通过CAN总线分别连接主机和故障诊断仪，所述的电压采集模块和温度采集模块均与锂电池连接。

4.根据权利要求3所述的一种带故障诊断仪的锂电池监控系统，其特征在于，所述的主芯片为8位单片机。

5.根据权利要求1所述的一种带故障诊断仪的锂电池监控系统，其特征在于，所述的主机内设有存储模块。

6.根据权利要求3或5所述的一种带故障诊断仪的锂电池监控系统，其特征在于，所述的存储模块为EEPROM。

7.根据权利要求1所述的一种带故障诊断仪的锂电池监控系统，其特征在于，所述的故障诊断仪包括电源、SD卡写模块、主控制芯片和CAN通讯模块，所述的电源分别连接SD卡写模块、主控制芯片和CAN通讯模块，所述的主控制芯片分别连接SD卡写模块和CAN通讯模块，所述的CAN通讯模块分别连接主机和从机。

8.根据权利要求1所述的一种带故障诊断仪的锂电池监控系统，其特征在于，所述的上位机包括触摸屏。

9.根据权利要求1所述的一种带故障诊断仪的锂电池监控系统，其特征在于，所述的主机通过CAN总线连接有充电机。

Images