CN207398874U - 锂电船电池管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了锂电船电池管理系统，包括与锂电池组连接的主控模块和采集模块，以及连接在主控模块上的显示模块；所述的主控模块包括控制模块和连接在控制模块上的开关模块；所述的显示模块包括连接在控制模块上的显示终端和终端监控；主控模块和采集模块获取锂电池组的工作状态的信息，通过显示模块，显示锂电池组的工作状态，包括电压、温度等，及时发现异常，提高锂电池组的利用率，防止锂电池出现过充电和过放电，延长锂电池的使用寿命，监控锂电池的状态，提高了安全可靠性。

Description

锂电船电池管理系统

技术领域

本实用新型涉及锂电船动力技术领域，具体而言，涉及一种安全可靠的锂电船电池管理系统。

背景技术

随着经济快速增长和人口不断增加，努力缓解资源不足的矛盾，不断改善生态环境，实现可持续发展，已经成为十分紧迫的任务；其中在船舶领域，对船舶航行性能的要求已经不仅限于达到设计航速，也包括了舒适性与多样性需求；采用锂电池作为船舶的动力源，已经成为趋势，作为船舶驱动的能量载体，为了满足快速充电和持续航程的要求，锂电池必须具备高功率输出和大容量；为了保证锂电池的高容量、大功率，通常将大量单体锂电池通过串联、并联的方式组成电池模组使用；由于锂电池组在工作中电流大，产热量大，而且锂电池组通常处于一个相对封闭的环境中，容易导致锂电池组的温度上升，这是因为锂电池中的电解质在锂电池内部起电荷传导作用，形成了锂电池的燃烧根源，因此锂电池材料的工作温度通常不得高于60℃，但在夏季室外温度往往接近40℃，这将导致锂电池锂的工作环境温度上升，如果出现热失控，情况将十分危险，因此给锂电池组散热就显得尤为重要了，同时，需对电锂池组的工作状态进行有效的实时监控。

发明内容

本实用新型目的是提供一种安全可靠的锂电船电池管理系统，解决了以上技术问题。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本实用新型所采用的技术方案是：锂电船电池管理系统，其特征是：包括与锂电池组连接的主控模块和采集模块，以及连接在主控模块上的显示模块；所述的主控模块包括控制模块和连接在控制模块上的开关模块；所述的显示模块包括连接在控制模块上的显示终端和终端监控；所述的采集模块和控制模块之间还设置有电源。

作为优选的技术方案：所述的采集模块上一侧设置有第一电源接口、若干个第一数据接口以及第一CAN通讯接口，另一侧设置有通过高温导线与锂电池组连接的若干个第一温度采集接口和若干个第一电压采集接口。

作为优选的技术方案：所述的控制模块上一侧设置有通过导线与第一电源接口连接的第二电源接口、以及第二数据接口、第三数据接口、第四数据接口和通过屏蔽导线与第一CAN通讯接口连接的第二CAN通讯接口，另一侧设置有通过高温导线与锂电池组连接的若干个第二温度采集接口和若干个第二电压采集接口。

作为优选的技术方案：所述的开关模块上一侧设置有负载接口、充电器接口以及通过导线分别与锂电池组的正极和负极连接的电池接口，另一侧设置有充电指示、放电指示、运行指示、故障指示、确认按钮以及通过导线与第四数据接口连接的第五数据接口。

作为优选的技术方案：所述的显示终端通过导线连接在第三数据接口上。

作为优选的技术方案：所述的显示终端包括显示数据和报警信息的首页模块、对每个单体电池的电压和温度显示的单体电池模块、对整个电池组组内工作状态显示的电池组模块、充放电管理模块、用于数据导出的数据存储模块以及帮助模块。

作为优选的技术方案：所述的终端监控通过导线连接在第二CAN通讯接口上。

本实用新型的有益效果是：锂电船电池管理系统，与传统结构相比：包括与锂电池组连接的主控模块和采集模块，以及连接在主控模块上的显示模块；所述的主控模块包括控制模块和连接在控制模块上的开关模块；所述的显示模块包括连接在控制模块上的显示终端和终端监控；实际使用时，主控模块和采集模块获取锂电池组的工作状态的信息，通过显示模块，显示锂电池组的工作状态，包括电压、温度等，及时发现异常，提高锂电池组的利用率，防止锂电池出现过充电和过放电，延长锂电池的使用寿命，通过终端监控监控锂电池的状态，提高了安全可靠性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型采集模块左视图；

图3为本实用新型采集模块右视图；

图4为本实用新型控制模块左视图；

图5为本实用新型控制模块右视图；

图6为本实用新型开关模块主视图；

图7为本实用新型开关模块左视图；

图8为本实用新型显示终端显示界面示意图；

在图中：1.锂电池组、2.采集模块、3.控制模块、4.开关模块、5.显示终端、6.终端监控、7.电源、2-1.第一电源接口、2-2.第一数据接口、2-3.第一CAN通讯接口、2-4.第一温度采集接口、2-5.第一电压采集接口、3-1.第二电源接口、3-2.第二数据接口、3-3.第三数据接口、3-4.第四数据接口、3-5.第二CAN通讯接口、3-6.第二温度采集接口、3-7.第二电压采集接口、4-1.负载接口、4-2.充电器接口、4-3.电池接口、4-4.充电指示、4-5.放电指示、4-6.运行指示、4-7.故障指示、4-8.确认按钮、4-9.第五数据接口、101.高温导线、102.导线、103.屏蔽导线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步描述；

在附图中：锂电船电池管理系统，包括与锂电池组1连接的主控模块和采集模块2，以及连接在主控模块上的显示模块；所述的采集模块2上一侧设置有第一电源接口2-1、若干个第一数据接口2-2以及第一CAN通讯接口2-3，另一侧设置有通过高温导线101与锂电池组1连接的若干个第一温度采集接口2-4和若干个第一电压采集接口2-5；所述的主控模块包括控制模块3和连接在控制模块3上的开关模块4；所述的控制模块3上一侧设置有通过导线102与第一电源接口2-1连接的第二电源接口3-1、以及第二数据接口3-2、第三数据接口3-3、第四数据接口3-4和通过屏蔽导线103与第一CAN通讯接口2-3连接的第二CAN通讯接口3-5，另一侧设置有通过高温导线101与锂电池组1连接的若干个第二温度采集接口3-6和若干个第二电压采集接口3-7；所述的开关模块4上一侧设置有负载接口4-1、充电器接口4-2以及通过导线102分别与锂电池组1的正极和负极连接的电池接口4-3，另一侧设置有充电指示4-4、放电指示4-5、运行指示4-6、故障指示4-7、确认按钮4-8以及通过导线102与第四数据接口3-4连接的第五数据接口4-9；所述的显示模块包括连接在控制模块3上的显示终端5和终端监控6；所述的显示终端5包括显示数据和报警信息的首页模块、对每个单体电池的电压和温度显示的单体电池模块、对整个电池组组内工作状态显示的电池组模块、充放电管理模块、用于数据导出的数据存储模块以及帮助模块；所述的显示终端5通过导线102连接在第三数据接口3-3上；所述的终端监控6通过导线102连接在第二CAN通讯接口3-5上；所述的第一电源接口2-1和第二电源接口3-1之间连接有电源7；所述的电源7为24V直流电；实际使用时，主控模块和采集模块2获取锂电池组1的工作状态的信息，通过显示模块上的显示终端5，显示锂电池组1的工作状态，包括电压、温度等，及时发现异常，提高锂电池组1的利用率，防止锂电池出现过充电和过放电，延长锂电池的使用寿命，再通过终端监控6监控锂电池组1的状态，提高了安全可靠性。

本实用新型的具体实施：

过充保护及恢复，充电过程中任一单体锂电池的电压大于过充保护电压且持续时间超过过充保护延迟时间时，则禁止向锂电池组1充电，当锂电池组1最高单体电压小于过充恢复电压时，则允许向锂电池组1充电；

过放保护及恢复，放电过程中任一单体电池的电压小于过放保护电压且持续时间超过过放保护延迟时间时，禁止锂电池组1放电，当锂电池组1最低单体电压大于过放恢复电压时，允许锂电池组1可放电；

过流保护及恢复，当放电或充电电流超过过流保护值且持续时间大于过流保护延迟时间时，禁止锂电池组1充、放电，锂电船电池管理系统进入过流保护状态后会锁定该状态，重启后恢复；

过温保护及恢复，检测温度，当检测到的温度大于设定的过温保护值时，禁止锂电池组1充、放电，当所有温度传感器的温度降低至过温保护恢复值时，系统从过温保护状态恢复；

5.报警，当出现保护故障、温度检测故障、蓄电池箱、柜通风故障、充电故障、过流、过放、单体温度、单体锂电池高压和锂电池单元间的电压不平衡时均启动报警功能，通过CAN通讯接口对外发出声光报警信号，显示模块显示锂电池组1信息及报警信息，通过显示终端5上的数据存储模块查看数据；

6.均衡功能，在锂电池组1的充电、放电以及静置过程中，根据采集的信息实时对锂电池组1均衡，保障锂电池单体的容量的一致性；

自检功能，锂电船电池管理系统通电时会对系统进行自检，系统存在故障时充、放电接触器断开，直至系统恢复正常；

8.电气绝缘电阻，对锂电船电池管理系统电气绝缘电阻进行实时监测，并及时报警。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (7)

1.锂电船电池管理系统，其特征是：包括与锂电池组(1)连接的主控模块和采集模块(2)，以及连接在主控模块上的显示模块；所述的主控模块包括控制模块(3)和连接在控制模块(3)上的开关模块(4)；所述的显示模块包括连接在控制模块(3)上的显示终端(5)和终端监控(6)；所述的采集模块(2)和控制模块(3)之间还设置有电源(7)。

2.根据权利要求1所述的锂电船电池管理系统，其特征是：所述的采集模块(2)上一侧设置有第一电源接口(2-1)、若干个第一数据接口(2-2)以及第一CAN通讯接口(2-3)，另一侧设置有通过高温导线(101)与锂电池组(1)连接的若干个第一温度采集接口(2-4)和若干个第一电压采集接口(2-5)。

3.根据权利要求1所述的锂电船电池管理系统，其特征是：所述的控制模块(3)上一侧设置有通过导线(102)与第一电源接口(2-1)连接的第二电源接口(3-1)、以及第二数据接口(3-2)、第三数据接口(3-3)、第四数据接口(3-4)和通过屏蔽导线(103)与第一CAN通讯接口(2-3)连接的第二CAN通讯接口(3-5)，另一侧设置有通过高温导线(101)与锂电池组(1)连接的若干个第二温度采集接口(3-6)和若干个第二电压采集接口(3-7)。

4.根据权利要求1所述的锂电船电池管理系统，其特征是：所述的开关模块(4)上一侧设置有负载接口(4-1)、充电器接口(4-2)以及通过导线(102)分别与锂电池组(1)的正极和负极连接的电池接口(4-3)，另一侧设置有充电指示(4-4)、放电指示(4-5)、运行指示(4-6)、故障指示(4-7)、确认按钮(4-8)以及通过导线(102)与第四数据接口(3-4)连接的第五数据接口(4-9)。

5.根据权利要求1所述的锂电船电池管理系统，其特征是：所述的显示终端(5)通过导线(102)连接在第三数据接口(3-3)上。

6.根据权利要求5所述的锂电船电池管理系统，其特征是：所述的显示终端(5)包括显示数据和报警信息的首页模块、对每个单体电池的电压和温度显示的单体电池模块、对整个电池组组内工作状态显示的电池组模块、充放电管理模块、用于数据导出的数据存储模块以及帮助模块。

7.根据权利要求1所述的锂电船电池管理系统，其特征是：所述的终端监控(6)通过导线(102)连接在第二CAN通讯接口(3-5)上。