CN204376460U - 一种bms电池管理系统的远程监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种BMS电池管理系统的远程监控系统，包括主控制终端、Server服务器端、移动客户终端以及多个BMS电池管理系统单元，主控制终端和移动客户终端均与Server服务器端连接；BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、电池组以及采集模组，采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接，BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，控制模组分别与电池组及电气设备连接。本实用新型可实现对BMS电池管理系统的实时的远程监控，无需现场进行检测，减轻了电池组的维护难度，充分节省了人力资源、时间与生产成本，可广泛应用于电池组的监控领域中。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池组的监控领域，特别是一种BMS电池管理系统的远程监控系统。
背景技术
随着新能源电动汽车的广泛应用，电池的容量、安全性、健康状态与续航能力日益成为关注重点。电池管理系统是对电池进行监控与控制的系统，将采集的电池信息实时反馈给用户，同时根据采集的信息调节参数，充分发挥电池的性能。但是，目前技术中，在管理多个电池时，需要人员现场调试与设置，导致其检查、维护与更新相当不方便。
而且，针对电池组的工作性能、电池老化情况、使用寿命等信息，需要人员现场经过多次反复调试、实验之后才能获得，工作相当繁琐、耗时，并且在生产、调试或实验过程中，只有在电池出现问题影响电动汽车的工作时，才会发现故障并更换电池，这种方式具有盲目性、滞后性，相当容易产生不良后果，严重则导致生产工作延误、生产危险事故。
实用新型内容
为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种BMS电池管理系统的远程监控系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种BMS电池管理系统的远程监控系统，包括主控制终端、Server服务器端、移动客户终端以及多个BMS电池管理系统单元，所述主控制终端和移动客户终端均通过通信网络与Server服务器端连接；
所述BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组，所述BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接，所述采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接，所述BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，所述控制模组分别与电池组及电气设备连接，所述BMS电池管理系统通过无线通信模块与Server服务器端连接。
进一步，所述显示模组采用串口屏或组态屏。
进一步，所述控制模组包括光耦隔离器件、稳压二极管、二极管、MOSFET功率开关元件、第一电容、第二电容、第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻及第九电阻；
所述光耦隔离器件的第一引脚接工作电源，第二引脚通过第一电阻与BMS电池管理系统的输出端连接，第三引脚通过第二电阻与电池组的负输出端连接，第三引脚还通过第三电阻与MOSFET功率开关元件的第一引脚连接，所述光耦隔离器件的第四引脚依次通过第四电阻、第五电阻及第六电阻后与电池组的正输出端连接，所述光耦隔离器件的第四引脚还分别与稳压二极管的负极及第一电容的一端连接，所述稳压二极管的正极及第一电容的另一端均与电池组的负输出端连接；
所述MOSFET功率开关元件的第三引脚与电池组的负输出端连接，所述MOSFET功率开关元件的第四引脚与二极管的正极连接，所述二极管的负极与电池组的正输出端连接；
所述电池组的正输出端通过第一电感与电气设备的正供电端连接，所述电池组的正输出端依次通过第七电阻、第八电阻及第二电感与电气设备的负供电端连接。
进一步，所述无线通信模组包括GPRS DTU模块、Wi-Fi模块或ZigBee模块。
进一步，所述通信网络包括GPRS通信网络、SMS通信网络、Wi-Fi通信网络及ZigBee通信网络。
进一步，所述BMS电池管理系统采用TMS470系列的单片机芯片。
进一步，所述通信接口包括RS-485接口、RS-422接口或RS-232接口。
进一步，所述通信接口采用Modbus通信协议。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种BMS电池管理系统的远程监控系统，包括主控制终端、Server服务器端、移动客户终端以及多个BMS电池管理系统单元，主控制终端和移动客户终端均通过通信网络与Server服务器端连接；BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组，BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接，采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接， BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，控制模组分别与电池组及电气设备连接，BMS电池管理系统通过无线通信模块与Server服务器端连接。本实用新型通过BMS电池管理系统实时采集电池组的电池信息并实时地将采集的电池信息发送到Server服务器端，用户可以通过主控制终端和移动客户端实时地获知电池组的电池信息，实现对BMS电池管理系统的实时的远程监控，无需现场进行检测操作，减少了大量人员监管的投入，减轻了电池组的维护难度，充分节省了人力资源、时间与生产成本。
而且，控制模组采用分离元件搭建，可以有效地控制电池组与电气设备回路的通断状态，能够充分提高产品性能与效率，并减少产品的体积与生产成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的一种BMS电池管理系统的远程监控系统的结构框图；
图2是图1中的BMS电池管理系统单元的结构框图；
图3是图2中的控制模组的模拟电路图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参照图1，本实用新型提供了一种BMS电池管理系统的远程监控系统，包括主控制终端、Server服务器端、移动客户终端以及多个BMS电池管理系统单元，所述主控制终端和移动客户终端均通过通信网络与Server服务器端连接；
参照图2，所述BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组，所述BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接，所述采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接，所述BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，所述控制模组分别与电池组及电气设备连接，所述BMS电池管理系统通过无线通信模块与Server服务器端连接。
进一步作为优选的实施方式，所述显示模组采用串口屏或组态屏。
进一步作为优选的实施方式，参照图3，所述控制模组包括光耦隔离器件U7、稳压二极管Z1、二极管D1、MOSFET功率开关元件Q5、第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1、第二电感L2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8及第九电阻R9；
所述光耦隔离器件U7的第一引脚接工作电源，第二引脚通过第一电阻R1与BMS电池管理系统的输出端连接，第三引脚通过第二电阻R2与电池组的负输出端连接，第三引脚还通过第三电阻R3与MOSFET功率开关元件Q5的第一引脚连接，所述光耦隔离器件U7的第四引脚依次通过第四电阻R4、第五电阻R5及第六电阻R6后与电池组的正输出端连接，所述光耦隔离器件U7的第四引脚还分别与稳压二极管Z1的负极及第一电容C1的一端连接，所述稳压二极管Z1的正极及第一电容C1的另一端均与电池组的负输出端连接；
所述MOSFET功率开关元件Q5的第三引脚与电池组的负输出端连接，所述MOSFET功率开关元件Q5的第四引脚与二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极与电池组的正输出端连接；
所述电池组的正输出端通过第一电感L1与电气设备的正供电端连接，所述电池组的正输出端依次通过第七电阻R7、第八电阻R8及第二电感L2与电气设备的负供电端连接。
进一步作为优选的实施方式，所述无线通信模组包括GPRS DTU模块、Wi-Fi模块或ZigBee模块。
进一步作为优选的实施方式，所述通信网络包括GPRS通信网络、SMS通信网络、Wi-Fi通信网络及ZigBee通信网络。
进一步作为优选的实施方式，所述BMS电池管理系统采用TMS470系列的单片机芯片。
进一步作为优选的实施方式，所述通信接口包括RS-485接口、RS-422接口或RS-232接口。
进一步作为优选的实施方式，所述通信接口采用Modbus通信协议。
下面结合具体实施例对本实用新型做详细说明。
参照图1及图2，一种BMS电池管理系统的远程监控系统，包括主控制终端、Server服务器端、移动客户终端以及多个BMS电池管理系统单元，主控制终端和移动客户终端均通过通信网络与Server服务器端连接；
BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组，BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接，采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接，BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，控制模组分别与电池组及电气设备连接，BMS电池管理系统通过无线通信模块与Server服务器端连接。
参照图3，本实施例中，控制模组包括光耦隔离器件U7、稳压二极管Z1、二极管D1、MOSFET功率开关元件Q5、第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1、第二电感L2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8及第九电阻R9；
光耦隔离器件U7的第一引脚接工作电源，第二引脚通过第一电阻R1与BMS电池管理系统的输出端连接，第三引脚通过第二电阻R2与电池组的负输出端连接，第三引脚还通过第三电阻R3与MOSFET功率开关元件Q5的第一引脚连接，光耦隔离器件U7的第四引脚依次通过第四电阻R4、第五电阻R5及第六电阻R6后与电池组的正输出端连接，光耦隔离器件U7的第四引脚还分别与稳压二极管Z1的负极及第一电容C1的一端连接，稳压二极管Z1的正极及第一电容C1的另一端均与电池组的负输出端连接；
MOSFET功率开关元件Q5的第三引脚与电池组的负输出端连接，MOSFET功率开关元件Q5的第四引脚与二极管D1的正极连接，二极管D1的负极与电池组的正输出端连接；
电池组的正输出端通过第一电感L1与电气设备的正供电端连接，电池组的正输出端依次通过第七电阻R7、第八电阻R8及第二电感L2与电气设备的负供电端连接。
控制模组是采用低压信号控制高压设备的电路，采用分离元件搭建，无需采用占用面积较大的继电器和集成芯片，避免由于继电器多次通断而产生高压电弧、占用体积的问题。而且由常用的几种贴片元件组合而成，能够充分提高产品性能与效率，并减少产品体积、成本。控制模组主要控制电池组与电气设备回路的通断状态，用于电池组出现异常工作而出现危险事故时的紧急处理，实现电气设备的保护与控制。
图3中，POWER+表示电池组的正输出端，POWER-表示电池组的负输出端，LVD_CTRL1+、LVD_CTRL1-分别表示电气设备的正供电端及负供电端。MOSFET功率开关元件Q5用于控制电气设备的控制回路的通断，二极管D1为续流二极管，用于保护电路中的元件以及电气设备不被电源通断时产生的冲击电流所损坏。从图3中的电路可知，当CLVD1_CTRL控制信号为低电平时，光耦隔离器件U7导通，触发MOSFET功率开关元件Q5导通，从而实现LVD_CTRL1+、LVD_CTRL1-的供电端有电势差，则电气设备的控制回路为通路，电气设备正常运行；反之，当CLVD1_CTRL控制信号为高电平时，将导致MOSFET功率开关元件Q5断开，则电气设备的控制回路为断路，停止工作，因此可以保护电气设备。
Server服务器端采用具有静态外网地址的服务器平台，移动客户端为android系统或ios系统的移动客户端，如手机、平板、便携式手提电脑等。
无线通信模组包括GPRS DTU模块、Wi-Fi模块或ZigBee模块。BMS电池管理系统采用TMS470系列的单片机芯片。
通信网络包括GPRS通信网络、SMS通信网络、Wi-Fi通信网络及ZigBee通信网络。当其中一个通信网络断开，其它通信网络替换使用，具有多重保证，保障了通信网络保持通信，具有远程传输、实时在线、永不掉线、信号稳定、抗干扰能力强、连接互联网等优点。
本实施例的通信接口包括RS-485接口、RS-422接口或RS-232接口，可以实现高效、易用、简单实用的通信。
通信接口采用Modbus通信协议，具有主从的通信关系、可挂接多个从机设备，是工业自动化设备常用的通信协议标准，具有稳定、可靠的标准通信协议保证。
本实施例中，显示模组采用串口屏或组态屏，BMS电池管理系统通过通信接口输出数据到显示模块显示，可以灵活、精确、抗干扰能力强、速度快、性能稳定地显示电池数据信息，而且显示模组尺寸较小，耗能较低。
本实用新型通过BMS电池管理系统单元的采集模组采集电池组的电池信息并发送给BMS电池管理系统，BMS电池管理系统根据采集的电池信息可以及时地判断电池组发生过流、过充、欠压、过温、风扇启动、风扇停止等故障，从而发出控制信号给控制模组，通过控制模组控制电池组和电气设备的通断电。BMS电池管理系统属于现有技术中比较成熟的内容，其数据处理、判断、控制过程也是现有技术中比较成熟的内容，本实用新型不对BMS电池管理系统进行详细描述。
本实用新型的远程监控系统中，根据通信网络的结构，Server服务器端为主机模式，多个BMS电池管理系统单元为从机模式，主控制终端和移动客户端为客户端模式，主控制终端和移动客户端可以定时访问Server服务器端，获取相关的数据信息。BMS电池管理系统单元采集电池组的电池信息时，可以将电池信息存储在Server服务器端的数据库内，主控制终端和移动客户端可以定期从Server服务器端获取BMS电池管理系统单元的电池组的电池信息，可以对BMS电池管理系统进行实时监控，可以及时地通过显示数据获知电池组的工作性能、电池老化情况、使用寿命等电池信息，及时地发现电池组的故障。而且主控制终端和移动客户端还可以通过Server服务器端发送控制指令到BMS电池管理系统单元，控制BMS电池管理系统执行的动作。本实用新型可以减少大量人员监管的投入，减轻了电池组的维护难度，充分节省了人力资源、时间与生产成本。
需要注意的是，本实用新型的改进在于远程监控系统的各个组成部件以及各个部件之间的连接关系，主控制终端、Server服务器端、BMS电池管理系统等的数据采集、发送以及数据转发过程等均是采用现有技术，本实用新型并没有在数据处理方法上有任何改进，本实用新型只涉及结构上的改进，并没有涉及到方法上的改进，更不涉及任何软件上的改进。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种BMS电池管理系统的远程监控系统，其特征在于，包括主控制终端、Server服务器端、移动客户终端以及多个BMS电池管理系统单元，所述主控制终端和移动客户终端均通过通信网络与Server服务器端连接；
所述BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组，所述BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接，所述采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接，所述BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，所述控制模组分别与电池组及电气设备连接，所述BMS电池管理系统通过无线通信模块与Server服务器端连接。
2.根据权利要求1所述的一种BMS电池管理系统的远程监控系统，其特征在于，所述显示模组采用串口屏或组态屏。
3.根据权利要求1所述的一种BMS电池管理系统的远程监控系统，其特征在于，所述控制模组包括光耦隔离器件（U7）、稳压二极管（Z1）、二极管（D1）、MOSFET功率开关元件（Q5）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第一电感（L1）、第二电感（L2）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、第八电阻（R8）及第九电阻（R9）；
所述光耦隔离器件（U7）的第一引脚接工作电源，第二引脚通过第一电阻（R1）与BMS电池管理系统的输出端连接，第三引脚通过第二电阻（R2）与电池组的负输出端连接，第三引脚还通过第三电阻（R3）与MOSFET功率开关元件（Q5）的第一引脚连接，所述光耦隔离器件（U7）的第四引脚依次通过第四电阻（R4）、第五电阻（R5）及第六电阻（R6）后与电池组的正输出端连接，所述光耦隔离器件（U7）的第四引脚还分别与稳压二极管（Z1）的负极及第一电容（C1）的一端连接，所述稳压二极管（Z1）的正极及第一电容（C1）的另一端均与电池组的负输出端连接；
所述MOSFET功率开关元件（Q5）的第三引脚与电池组的负输出端连接，所述MOSFET功率开关元件（Q5）的第四引脚与二极管（D1）的正极连接，所述二极管（D1）的负极与电池组的正输出端连接；
所述电池组的正输出端通过第一电感（L1）与电气设备的正供电端连接，所述电池组的正输出端依次通过第七电阻（R7）、第八电阻（R8）及第二电感（L2）与电气设备的负供电端连接。
4.根据权利要求1所述的一种BMS电池管理系统的远程监控系统，其特征在于，所述无线通信模组包括GPRS DTU模块、Wi-Fi模块或ZigBee模块。
5.根据权利要求1所述的一种BMS电池管理系统的远程监控系统，其特征在于，所述通信网络包括GPRS通信网络、SMS通信网络、Wi-Fi通信网络及ZigBee通信网络。
6.根据权利要求1所述的一种BMS电池管理系统的远程监控系统，其特征在于，所述BMS电池管理系统采用TMS470系列的单片机芯片。
7.根据权利要求1所述的一种BMS电池管理系统的远程监控系统，其特征在于，所述通信接口包括RS-485接口、RS-422接口或RS-232接口。
8.根据权利要求1所述的一种BMS电池管理系统的远程监控系统，其特征在于，所述通信接口采用Modbus通信协议。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150603 |
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