CN203690998U - 电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池管理系统，包括若干个电池组、若干个SECU子节点、MECU主节点和上位机，所述每个电池组由多节电池单元串联组成，并对应连接一个所述SECU子节点，所述若干个SECU子节点通过CAN总线与所述MECU主节点连接，所述MECU主节点通过通信接口与上位机进行数据交换。本实用新型的电池管理系统应用于光伏逆变、UPS等大量应用电池的场合，提高了BMS系统的电池监控数量、用户监控距离以及故障信息处理的响应速度。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种电池领域，特别涉及一种电池管理系统。
【背景技术】
BMS，即电池管理系统，其作为电池总成的控制部件，电池单体电压、电流及温度数据的采集作为最基本也是最重要的功能，是电池是否出现过充或过放灯问题的重要判断依据，它的响应性、实时性、可靠性及安全性必须得到充分保证。
现有的大多数BMS系统产品中，系统主要应用与车载电池的管理，但对于其他如光伏逆变器、UPS等需大量应用电池的场合，无法满足大数量的电池管理以及人机交互方面的需求。
【发明内容】
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种提高用户监控距离和故障处理的响应速度且管理方便的电池管理系统。
本实用新型的目的是这样实现的：它包括若干个电池组、若干个SECU子节点、MECU主节点和上位机，所述每个电池组由多节电池单元串联组成，并对应连接一个所述SECU子节点，所述若干个SECU子节点通过CAN总线与所述MECU主节点连接，所述MECU主节点通过通信接口与上位机进行数据交换。
上述结构中，所述MECU主节点还可与移动手机连接，当系统故障时由MECU主节点向移动手机发送故障警告信息。
上述结构中，所述SECU子节点包括电源接口、电池采样接口、CAN通信接口、地址拨码接口和微处理器，所述电池采样接口与对应电池组内串联的多节电池单元分别连接，用于采集各节电池单元的电压、电流及温度信号，所述SECU子节点通过所述CAN通信接口与MECU主节点连接。
上述结构中，所述MECU主节点包括电源接口、CAN通信接口、RS232接口和微处理器，所述MECU主节点的微处理器接收SECU子节点传输的数据信息并处理后，通过RS232接口传输到上位机并显示，所述上位机为PC机。
上述结构中，所述MECU主节点还包括有无线通信模块，MECU主节点可通过无线的方式与PC机连接。
上述结构中，还包括有一后台服务器，所述PC机通过以太网与所述后台服务器连接，该后台服务器用于储存MECU主节点向PC机传输的数据信息。
与现有技术相比，本实用新型的电池管理系统应用于光伏逆变、UPS等大量应用电池的场合,提高了BMS系统的电池监控数量、用户监控距离以及故障信息处理的响应速度。
【附图说明】
图1为本实用新型电池管理系统的结构示意图；
图2为本实用新型SECU子节点的结构框图；
图3为本实用新型MECU主节点的结构框图；
图4为SECU子节点的电路图；
图5为本实用新型CAN通信接口的电路图；
图6为MECU主节点的电路图；
图7为本实用新型RS232通信接口的电路图；
图8为SECU子节点的电池采样接口电路图一；
图9为SECU子节点的电池采样接口电路图二；
图10为本实用新型无线通信模块的电路图。
【具体实施方式】
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步描述：
如图1所示，本实用新型的电池管理系统，它包括若干个电池组1、若干个SECU子节点2、MECU主节点3和上位机4，所述每个电池组由多节电池单元串联组成，并对应连接一个所述SECU子节点2，所述若干个SECU子节点2通过CAN总线与所述MECU主节点3连接，所述MECU主节点3通过通信接口与上位机4进行数据交换。较佳的，所述每个电池组包括8节电池单元，及每一个SECU子节点2可实时监控8节电池单元的电压、电流及温度信息；在本实施例中，所述MECU主节点3可以挂载100个SECU子节点2，即单个MECU主节点3组成的星型网络可以监控800节电池单元。
其中，所述MECU主节点3还可与移动手机5连接，当系统中的电池单元出现异常故障时，MECU主节点3可以判别并通过手机短信向移动手机5发送故障警告信息，是用户得以及时的解决故障。
如图2和图4所示，所述SECU子节点2包括电源接口、电池采样接口、CAN通信接口、地址拨码接口和微处理器，所述微处理器采用单片机STM8S208，其与电池采样接口连接；所述电池采样接口与对应电池组内串联的多节电池单元分别连接，其包括有电压电流采样接口（见图8）和温度采样接口（见图9），所述电压电流采样接口用于采集各节电池单元的电压、电流信号，其通过运放组成差分放大电路，将串联连接的电池组中的每一节电池单元的端电压缩小至0-3.0V范围提供给单片机STM8S208的10位AD引脚，单片机STM8S208进行AD转换将该模拟量转换为数字量。所述温度采样接口用于采集各节电池单元的温度信号，其是使用DS18B20温度采集芯片安装于电池单元上，通过3P端子连接SECU子节点2，SECU子节点2的单片机STM8S208通过单总线协议与该采集芯片通信获取电池温度信息，该温度采集芯片安装于电池线与电池端子的连接处，测量最真实的电池温度信息。所述SECU子节点2通过所述CAN通信接口与MECU主节点3连接，将采集到的所有电池信息集中发送给MECU主节点3进行数据处理。如图5所示，所述CAN通信接口由单片机STM8S208内部加强型CAN收发器及82c250芯片组成，82c250将单片机输出TTL电平转为差分电平提高其抗干扰能力及传输距离。该总线接口可挂载上百个子节点，将SECU及MECU组成网络，使用户得以访问总线上任一节点的信息。
如图3、图6和图7所示，所述MECU主节点3包括电源接口、CAN通信接口、RS232接口和微处理器，所述微处理器采用单片机STM8S208，定时向CAN总线上的各个SECU子节点2发送数据请求，得到SECU子节点2返回的采样数据信息，将数据信息处理后，通过RS232接口传输到上位机4并显示，所述上位机4为PC机。进一步的，如图10所示，所述MECU主节点3还包括有无线通信模块，MECU主节点3可通过无线的方式与PC机连接，所述无线通信模块可使用433M无线通信模块作为串口通信的冗余设计，MECU主节点3的单片机使用内部SPI通信模块驱动该外设模块，将CAN总线收集的信息汇聚后无线发送到PC机上。
较佳的，本实用新型的电池管理系统还包括有一后台服务器6，所述PC机通过以太网与所述后台服务器6连接，该后台服务器6用于储存MECU主节点3向PC机传输的所有电池数据信息。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (6)
1.一种电池管理系统，其特征在于：包括若干个电池组、若干个SECU子节点、MECU主节点和上位机，所述每个电池组由多节电池单元串联组成，并对应连接一个所述SECU子节点，所述若干个SECU子节点通过CAN总线与所述MECU主节点连接，所述MECU主节点通过通信接口与上位机进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于：所述MECU主节点还可与移动手机连接，当系统故障时由MECU主节点向移动手机发送故障警告信息。
3.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于：所述SECU子节点包括电源接口、电池采样接口、CAN通信接口、地址拨码接口和微处理器，所述电池采样接口与对应电池组内串联的多节电池单元分别连接，用于采集各节电池单元的电压、电流及温度信号，所述SECU子节点通过所述CAN通信接口与MECU主节点连接。
4.根据权利要求3所述的电池管理系统，其特征在于：所述MECU主节点包括电源接口、CAN通信接口、RS232接口和微处理器，所述MECU主节点的微处理器接收SECU子节点传输的数据信息并处理后，通过RS232接口传输到上位机并显示，所述上位机为PC机。
5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于：所述MECU主节点还包括有无线通信模块，MECU主节点可通过无线的方式与PC机连接。
6.根据权利要求5所述的电池管理系统，其特征在于：还包括有一后台服务器，所述PC机通过以太网与所述后台服务器连接，该后台服务器用于储存MECU主节点向PC机传输的数据信息。
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|---|---|---|---|---|
| CN104816813A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-08-05 | 集美大学 | 一种船用锂电池组电池管理冗余控制系统 |
| WO2016112718A1 (zh) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 深圳拓邦股份有限公司 | 锂电池组充放电保护板及锂电池组保护系统 |
| CN109066838A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-21 | 南京特亿达新能源科技有限公司 | 一种动力电池管控系统 |
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2013
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