CN204441409U - 基于4g网络的便携式电池模组均衡参数整定系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种基于4G网络的便携式电池模组均衡参数整定系统，由公用的网络基站、远程服务器、4G移动终端、CAN转4G网络收发器和电池系统组成；网络基站通过光纤与远程服务器双向连接；网络基站还通过4G无线链路分别与4G移动终端、CAN转4G网络收发器双向连接；同时远程服务器与4G移动终端之间、远程服务器与CAN转4G网络收发器之间均通过以太网双向传输；而CAN转4G网络收发器又由CAN与电池系统双向连接在一起。本实用新型体积小，携带方便，不受环境的影响；不需要通用大型测试设备那么多复杂繁琐的配置；可将试验人员和高危的试验环境分离，充分保障实验人员的人身安全；远程服务器可以远程监控试验状态，而且通过实验记录的数据进行试验过程回溯。

Description

基于4G网络的便携式电池模组均衡参数整定系统

技术领域

本实用新型属于一种可以实现在各种环境下对BMS中的BMU电池均衡系统进行性能测试、参数标定的便携式系统，特别是一种由4G网络的移动终端、网络基站(公用的)、远程服务器、CAN转4G网络收发器、BMU控制单元和电池模组构成的系统，

背景技术

BMS管理的动力电池由于多种原因可能导致其工作中一致性不是特别好，导致电池容量不是完全相同，可能在充放电时导致很少一部分电芯电压有部分偏差，从而影响其他电池的充放电状态。

由于均衡系统的出现，就需要均衡标定和测试的配套环境和系统。目前常用的均衡标定和测试系统，大都使用工控机做一个大型的仿真实验台架，其中有由软件或硬件电路设计的仿真电池模组(有的也可使用实际电池模组)、由采集板卡和工控主机中运行的软件组成的电池采集模块、由输出控制板卡和主控机中运行的软件组成的电池均衡控制模块、由服务器软件构成的数据显示和均衡参数标定控制系统。

现有的方法缺点有三：

一是由于设备较大，可移动性有限，必须在固定的特定环境下才能工作，便携性差，无法实现对电动汽车的多种复杂的工作环境的下的均衡试验验证；

二是由于设备比较多，设计复杂，价格比较贵；

三是由于试验设备系统庞大，操作也比较复杂，在试验设备使用上花费的精力比较大。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种基于4G网络的便携式，并且低成本的电池模组均衡参数整定系统。

为了使电池模组更好的使用其充放电性能，我们在电池模组电压偏差较大时对其进行均衡，充分的高效的利用电池模组的充放电特性，从而BMS系统产 生了均衡功能。

本实用新型的技术方案为：

一种基于4G网络的便携式电池模组均衡参数整定系统，由公用的网络基站、远程服务器、4G移动终端、CAN转4G网络收发器和电池系统组成；网络基站通过光纤与远程服务器双向连接；网络基站还通过4G无线链路分别与4G移动终端、CAN转4G网络收发器双向连接；同时远程服务器与4G移动终端之间、远程服务器与CAN转4G网络收发器之间均通过以太网双向传输；而CAN转4G网络收发器又由CAN与电池系统双向连接在一起。

所述的电池系统由BMU控制单元和电池模组组成。

在电池系统内，BMU控制单元通过双向控制采集对电池模组进行控制。

CAN转4G网络收发器是由CAN与电池系统中的BMU控制单元双向连接在一起。

本实用新型具有以下优点：

一、便携性：该电池模组均衡参数整定系统体积小，携带方便，不受环境的影响；

二、安全性高：可以将试验人员和高危的试验环境分离，充分保障实验人员的人身安全；

三、使用简洁：不需要通用大型测试设备那么多复杂而繁琐的配置；

四、实验回溯和远程监控：远程服务器可以远程监控试验状态，而且通过实验记录的数据进行试验过程回溯。

附图说明

图1是本实用新型的方框示意图。

图中：1、网络基站，2、远程服务器，3、4G移动终端，4、CAN转4G网络收发器，5、电池系统，6、BMU控制单元，7、电池模组。

具体实施方式

为了使电池模组更好的使用其充放电性能，我们在电池模组电压偏差较大时对其进行均衡，从而充分的高效的利用电池模组的充放电特性，从而BMS系统产生了均衡功能。本实用新型提出一种基于4G网络的便携式电池模组均衡参数整定系统如图1 的框图所示。其中CAN是本技术领域中控制器局域网络(Controller Area Network)的简称。

本系统由公用的网络基站1、远程服务器2、4G移动终端3、CAN转4G网络收发器4和电池系统5组成。其中，电池系统5由BMU控制单元(即电池管理控制单元)6和电池模组7组成。

本实用新型各部分之间的连接方式如下：网络基站1通过光纤与远程服务器2双向连接；网络基站1又通过4G无线链路与4G移动终端3双向连接；网络基站1还通过4G无线链路与CAN转4G网络收发器4双向连接。同时远程服务器2与4G移动终端3之间、远程服务器2与CAN转4G网络收发器4之间均通过以太网双向传输。而CAN转4G网络收发器4又由CAN与电池系统5中的BMU控制单元6双向连接在一起。在电池系统5内，BMU控制单元6通过双向控制采集对电池模组7进行控制。

本系统中，各部分具体的的功能说明如下：

4G移动终端3基于WinCE平台开发，其功能包括；远程服务器登录、调整和发送均衡参数、展示电池模组当前实时状态，等。

远程服务器2由一台可以远程访问的电脑担当，其功能包括：远程设备管理(登录、配对、数据转发)、试验数据记录、试验数据回放、试验数据分析、展示远程试验实时状态，等。

CAN转4G网络收发器4，其功能包括：远程服务器登录、将CAN网络的数据转发到4G链路中、将4G链路中接收到的有效数据转发到CAN网络。

BMU控制单元6，负责接收并执行4G移动终端发送的均衡参数、发送电池模组7当前工作的实时状态。

整个电池模组均衡参数整定系统的具体工作控制流程如下：

1、启动远程服务器2，等待远程设备的登录；

2、启动4G移动终端3，并登录远程服务器2；

3、将CAN转4G网络收发器4接入到需要试验的电池系统5的CAN网络中；

4、启动该电池均衡测试系统和CAN转4G网络收发器4，并登录远程服务器2；

5、服务器虚拟连接需要配对的4G移动终端3与CAN转4G网络收发器4，并开始转发双方的数据，以及记录数据流；

6、BMU控制单元6保持默认均衡工作状态，并采集当前电池模组7工作状态信息(如：单体电压、温度、模组电压，等)发送到CAN总线；

7、远程服务器2接收到BMU控制单元6的状态信息转发给4G移动终端3，并进行存储记录；

8、4G移动终端3根据接收到BMU控制单元6的当前工作状态进行均衡参数的调整(或者使用特定的均衡参数)，然后将均衡参数指令发送出去；

9、远程服务器2接收到4G移动终端的均衡参数转发给BMU控制单元6，并进行存储记录；

10、BMU控制单元6接收到最新的均衡参数指令，解析并执行均衡指令；并实时发送当前电池模组7工作状态信息到CAN总线；

11、重复步骤七到十，直到找到BMS系统最优的均衡参数。

12、得到最优均衡参数后，再在不同的环境中进行测试验证，并整合出最终可用的最优电池模组均衡参数。

由于远程服务器记录了实时的试验过程数据，可以进行试验过程回溯和数据分析，从而使最终的均衡参数有更强的说服力。

本实用新型的关键点是：

一、整个系统网络的构建模式，各个部件的链路连接方式；

二、系统各个部件(4G网络的移动终端、远程服务器、CAN转4G网络收发器、BMU控制单元)功能；

三、采用了4G网络的移动终端实现均衡试验状态的控制和实际测试环境的分离，从而有效保障试验人员的人身安全；

四、4G网络的移动终端作为监控和控制终端具有良好的便携性；

五、可适应试验环境的多样性，移动性；

六、可以远程监控均衡试验状态、回溯试验历史过程、实时和历史数据分析。

注：在本实用新型的使用中，可以使用3G网络代替4G网络。

Claims (4)

1.一种基于4G网络的便携式电池模组均衡参数整定系统，其特征在于：由公用的网络基站(1)、远程服务器(2)、4G移动终端(3)、CAN转4G网络收发器(4)和电池系统(5)组成；网络基站(1)通过光纤与远程服务器(2)双向连接；网络基站(1)还通过4G无线链路分别与4G移动终端(3)、CAN转4G网络收发器(4)双向连接；同时远程服务器(2)与4G移动终端(3)之间、远程服务器(2)与CAN转4G网络收发器(4)之间均通过以太网双向传输；而CAN转4G网络收发器(4)又由CAN与电池系统(5)双向连接在一起。

2.根据权利要求1所述的基于4G网络的便携式电池模组均衡参数整定系统，其特征在于：所述的电池系统(5)由BMU控制单元(6)和电池模组(7)组成。

3.根据权利要求2所述的基于4G网络的便携式电池模组均衡参数整定系统，其特征在于：在电池系统(5)内，BMU控制单元(6)通过双向控制采集对电池模组(7)进行控制。

4.根据权利要求2所述的基于4G网络的便携式电池模组均衡参数整定系统，其特征在于：CAN转4G网络收发器(4)是由CAN与电池系统(5)中的BMU控制单元(6)双向连接在一起。