CN207742531U - 电池组信息采集监控装置 - Google Patents

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CN207742531U CN201820010854.1U CN201820010854U CN207742531U CN 207742531 U CN207742531 U CN 207742531U CN 201820010854 U CN201820010854 U CN 201820010854U CN 207742531 U CN207742531 U CN 207742531U
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聂小军
苏大亮
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Zhuhai Dongfan Technology Co., Ltd.
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Zhuhai Hengqin Painuo Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种电池组信息采集监控装置,其机盒上设置有至少一个主机通讯端口和人机交互单元,机盒内设置有微控制器、电源模块、存储单元、实时时钟模块、通信单元和信息采集单元。该装置整合了现有电池监控系统中的电池组电流采集模块、电池组电压采集模块、通讯转换器以及电池组监控网关等设备具有的各种功能,并提供丰富的对外输入输出接口和网页服务器Web Server的功能,通过浏览器输入该装置的IP地址,能访问装置内置的电池组信息监控页面可对装置进行配置,查看电池组的监控数据。

Description

电池组信息采集监控装置 【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电池技术领域的装置,特别涉及的是一种电池组信息采集监 控装置。 【背景技术】
[0002]目前很多工业现场采用可充电的蓄电池作为不间断电源,其被广泛应用于通信、 汽车、计算机和发电等系统。随着技术的发展,电池中存储的能量在增加,充放电周期在延 长。如果在日常的使用和维护过程中不能够及时准确的对电池进行检测和有效的判断,那 么随即会出现一系列问题,比如:电池失水,极板群的腐蚀,活性物质的脱落,以及深度放电 引起的钝化等影响电池容量和使用寿命的问题,更严重的会造成电池的烧坏和爆炸。从电 源系统运行的高可靠性要求上来看,保证电池能够提供安全、稳定、不间断电源是非常必要 的。因此,在电池的使用过程中,对电池性能的监控显得尤为重要。
[0003] 现有的电池组信息采集监控系统,为了测量电池组内每节电池的内阻、电压、温度 等信息需要配置电池单体信息采集设备;为了测量电池组内的充电或者放电电流需要配置 电池组电流采集设备;为了测量整个电池组的总电压需要配置电池组电压采集设备;收集 上述设备测量到的各种数据,并计算出各个电池的S0C(State of Charge,剩余电量)和S0H (state of health,电池健康度)等参数需要配置电池组监控网关;此外还有通讯转换器、 异常告警设备等等,这些不同类型的设备,组成了分布式的电池监控系统,让用户能及时获 取电池组的运行状态信息。然而,安装这样一套电池组信息采集监控系统,需要较多的连接 线和设备的安装空间,整体成本较高,而且由于设备种类众多,对每种设备都要单独的进行 配置,对服务器和通讯管理机的配置过程较为复杂,需要专业人员进行维护,使用非常不方 便。 【发明内容】
[0004] 为了解决现有的电池组信息采集监控系统安装维护不方便、成本较高的问题,本 实用新型提供了一种电池组信息采集监控装置。 _
[0005] 电池组信息采集监控装置,包括机盒和控制所述电池组信息采集监控装置运行的 嵌入式操作系统,所述机盒上设置有至少一个主机通讯端口和人机交互单元。其特征在于 所述机盒内设置有:微控制器,用于存储并控制所述嵌入式操作系统运行;电源模块,其与 所述微控制器电连接;存储单元,其与所述微控制器电连接,所述存储单元包括:非易失性 存储模块,用于存储系统文件和采集到的数据,和内存模块,用于为所述嵌入式操作系统提 供运行的内存空间;实时时钟模块,其与所述微控制器电连接,用于为所述嵌入式操作系统 提供系统时间;通信单元,其与所述微控制器电连接,用于所述电池组信息采集监控装置与 外部连接设备之间的信息交互;信息采集单元,分别连接所述微控制器、所述存储单元和所 述通信单元,用于通过所述通信单元采集被监控电池组的参数信息,且受所述微控制器控 制,将采集到的部分或全部参数信息发送给所述存储单元;所述主机通讯端口与所述通信 单元电连接,用于为所述电池组信息采集监控装置提供连接下级设备的^卜设鈿口;所述人 机交互单元与所述微控制器连接,包括:输入按键、液晶显示模块和LED指示模块。
[0006] 更进一步的,所述通信单元包括:电流环通讯模块,分别连接所述微控制器和所述 主机通讯端口,用于实现所述电池组信息采集监控装置和其下级连接设备之间的信息交 互;RS485通讯模块,分别连接所述微控制器和所述存储单元,用于提供连接上级1设备的 RS485总线接口,用于实现所述电池组信息采集监控装置与其上级设备之间的信息交互;以 太网模块,包括设于所述机盒上的太网硬件接口,用于实现所述电池组信息采集监控装置 与外部网络设备之间的信息交互。 _
[0007] 优选的,所述通信单元还包括:USB接口模块,其与所述存储单元电连接,用于为 USB外设提供数据的导入和导出的连接端口。
[0008] 具体的,所述信息采集单元包括:组电压采集模块,其与所述微控制器电连接,用 于转换电池组的电压信号并提供物理隔离;组电流采集模块,其与所述微控制器电连接,用 于配合外部的电流传感器,对电池组电流进行隔离测量。
[0009] 优选的,所述机盒内还包括:开关量输入模块,其与所述微控制器电连接,用于接 收开关信号;模拟量输入模块,其与所述微控制器电连接,用于连接外设的温湿度传感器, 采集机房的温湿度参数;继电器输出模块,其与所述微控制器电连接,用于控制输出声光告 警。
[0010] 具体的,所述组电压采集模块,包括:分压电阻网络、模拟信号传递电路和低通滤 波电路,所述分压电阻网络与所述模拟信号传递电路连接,所述模拟信号传递电路包括运 算放大器和光耦,用于实现电压的隔离测量;所述低通滤波电路与所述模拟信号传递电路 连接。
[0011] 具体的,所述组电流采集模块,包括:霍尔传感器接口、过压保护电路、霍尔负载电 阻、差分放大电路和低通滤波电路;所述霍尔传感器接口分别与所述过压保护电路、所述霍 尔负载电阻和所述差分放大电路连接;所述差分放大电路的两个输入端分别连接所述霍尔 负载电阻的两端,其输出端与所述低通滤波电路连接。
[0012] 具体的,所述电流环通讯模块包括:RJ11接口,连接所述微控制器的数据采集单 元;过压保护电路,其连接所述RJ11接口,用于提供过压保护;光电隔离单元,其分别与电流 环通讯总线的数据接收端、数据发送端连接、使能端和组网信号端电连接;广播信号开关单 元,其连接所述RJ11接口,用于控制广播信号的发送;总线电源开关单元,其连接所述RJ11 接口,用于控制总线电源的开启和关闭。
[0013]具体的,所述RS485通讯模块包括:设于所述机盒上的RS485总线接口、隔离电源模 块、485总线转换芯片、光耦、过流保护电路和过压保护电路。
[0014]优选的,所述存储单元还包括:用于存储Web访问页面固件的固件存储介质,所述 固件存储介质与所述微控制器、所述人机交互单元和/或所述以太网模块电连接,用于为所 述电池组信息采集监控装置提供包含数据查看页面、告警信息页面、项目配置页面和装置 设置页面的Web访问页面。
[0015]本实用新型提供的电池组信息采集监控装置,该装置整合了现有电池监控系统中 的各个设备具有的功能,极大的降低了安装成本,并且提供了丰富的对外输入输出接口方 便系统的安装和,同时提供网页服务器Web Server的功能,使维护和使用更加便利。 【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用 的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对 于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得 其它的附图。
[0017]图1为本实用新型实施例提供的电池组信息采集监控系统的连接示意图;
[0018]图2为本实用新型实施例提供的电池组信息采集监控装置的结构示意图;
[0019]图3为图2中实时时钟模块23的结构示意图;
[0020]图4为图2中电流环通讯模块40的结构示意图;
[0021] 图5为图2中RS485通讯模块41的结构示意图;
[0022]图6为图2中组电压采集模块60的结构示意图;
[0023]图7为图2中组电流采集模块70的结构示意图;
[0024]图8为本实用新型实施例提供的Web访问页面固件功能示意图。 【具体实施方式】
[0025]为了更好的理解本实用新型的技术方案,下面结合附图对本实用新型实施例进行 详细描述。
[0026]应当明确,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。 基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的 所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0027]电池组信息采集监控系统通常包括主站层、通讯层和采集层三层架构。主站层是 蓄电池在线监控系统的管理中心,是整个系统的核心,帮助用户及时的发现失效电池,并通 过直观的数据图表分析故障原因。主站层具体可以是计算机、大型SCADA (数据采集与监视 控制系统)、网关内置Web、HMI、手机客户端、甚至开放上行接口兼容第三方监控平台。通讯 层是信息枢纽,实现主站层和采集层的信息交换,将各种监测数据统一采集到数据库进行 分类分析、处理、记录和存储,同时将主站层的控制或设置指令转发到采集层。采集层由单 体电池监控器、电池组监控器、温湿度传感器构成,实时采集每节电池的电压、负极温度、内 阻,和电池组的组电压、充放电电流,以及机房温湿度等信息。
[0028]如图1所示,本实施例提供的电池组信息采集监控系统,包括监控主机〇1、电池组 信息采集监控装置02电池监测单元03和电流传感器04。每节电池都有一个与之连接的电池 监测单元〇3,所述电池监测单元03用于收集所连接的电池单体的电压、温度、内阻等电参 量。每个电池组都有一个与之连接的电流传感器04,所述电流传感器04用于收集所连接的 电池组的电流参量。电池监测单元03和电流传感器04构成采集层。所述电池组信息采集监 控装置〇2为本系统的通讯层,通过电流环通讯总线与所述电池监测单元03连接;所述监控 主机〇 1作为本系统的主站层与所述电池组信息采集监控装置02连接。
[0029]所述电池组信息采集监控装置02通过电压测量端口和电流测量端口实时监测各 个电池组的组电压和组电流,并对采集到的各种单体电池的数据进行深度运算分析,可得 到每节电池的S0C、S0H等电池状态数据,同时也可以将采集到的数据通过以太网或RS485端 口上传至监控主机01。
[0030] 参见图2所示,本实施例提供的一种电池组信息采集监控装置〇2,包括机盒和控制 所述电池组信息采集监控装置〇2运行的嵌入式操作系统,(图中未示出),所述机盒上设置 有至少一个主机通讯端口 COM和人机交互单元25。所述机盒内置有:微控制器2〇、电源模块 21、存储单元22、实时时钟模块23、通信单元24和信息采集单元26。
[0031] 所述主机通讯端口COM用于为电池组信息采集监控装置〇2提供连接下级设备(SP 电池监测单元03)的外设端口。所述人机交互单元25连接所述微控制器2〇,包括:输入按键 50、液晶显示模块51和LED指示模块52。所述输入按键5〇和液晶显示模块51,为用户提供人 机交互接口,方便客户查看和设置装置参数;所述LH)指示模块52指示所述嵌入式操作系统 的运行状态及数据端口的数据收发状态。
[0032] 所述微控制器20具体可以是CPU、MCU、MPU或DSP,本实施例以MCU主控模块为例,控 制所述电池组信息采集监控装置〇2运行的嵌入式操作系统存储于所述MCU主控模块中,当 电池组信息采集监控装置02上电后,所述M⑶主控模块控制整个电池组信息采集监控装置 02中的各个模块有序的工作,实现其各自对应的功能。
[0033] 所述电源模块21,连接所述微控制器20,将输入的高压交流或直流电转换为电池 组信息采集监控装置02内的各个模块电路所需的低压直流电,并将内外部电源进行物理隔 离,为系统安全可靠的运行提供保障。
[0034] 所述存储单元22,连接所述微控制器20,包括非易失性存储模块220和内存模块 221。所述非易失性存储模块220用于存储系统文件和采集到的电参数数据,本实施例中,非 易失性存储模块220采用FLASH来实现。当然,在本实用新型的其他实施例中,非易失性存储 模块还可以采用其他合理的元器件或电路来实现,本实用新型不限于此。例如在本实用新 型的其他实施例中,非易失性存储模块既可以采用epr〇m、eeprom、铁电存储器或相变存储 器等非易失性存储器件来实现,也可以采用SRAM+电池或SRAM+电容的电路来实现。所述内 存模块221为所述嵌入式操作系统提供运行的内存空间。
[0035]所述实时时钟模块23,连接所述微控制器20,为所述嵌入式操作系统提供精确的 系统时间,为历史数据加上时间标记。如图3所示,所述实时时钟模块23,包括时钟芯片230、 后备电池231和主备电切换电路232。时钟芯片230为系统提供精准的时间;时钟芯片230的 电源端VDD通过主备电切换电路232分别连接后备电池231和实时时钟模块23的系统供电 端;主备电切换电路232包括二极管D1和二极管D2,二极管D1和D2的负极相互连接并与时钟 芯片230的电源端VDD电连接,二极管D1和D2的正极分别连接后备电池231和实时时钟模块 23的系统供电端。当电池组信息采集监控装置02上电时,极管D1导通,电源模块21为时钟芯 片230供电;当电池组信息采集监控装置02未上电时,极管D2导通,后备电池231为时钟芯片 230持续供电以保证时钟的正常。
[0036] 如图2所示,所述通信单元24分别连接微控制器20与存储单元22,用于电池组信息 采集监控装置02与外部连接设备进行信息交互。具体的,所述通信单元24包括电流环通讯 模块40、RS485通讯模块41、和以太网模块42。
[0037] 所述电流环通讯模块40,分别连接所述电池组信息采集监控装置02的微控制器20 和所述主机通讯端口 COM,所述电流环通讯模块40通过所述主机通讯端口 COM接入电流环通 讯总线,与电池组信息采集监控装置02外部的下级设备(即电池监测单元03)连接,从而实 现电池组信息采集监控装置02和电池监测单元03之间的信息交互。
[0038]具体的如图4所示,所述电流环通讯模块40包括:RJ11接口 J1、过压保护电路TVS1 和TVS2、光电隔离单元(即光耦0C1〜0C4)、广播信号开关单元Q1、总线电源开关单元Q2以及 若干电阻和电容。所述RJ11接口 J1用于连接所述微控制器20的数据采集单元;过压保护电 路TVS1连接所述RJ11接口 J1和光耦OC1,过压保护电路TVS2连接所述RJ11接口 J1和光耦 OC2,为电路提供过压保护;光耦OC1与主机通讯端口 COM的数据接收端RX连接,光耦OC2与主 机通讯端口 COM的数据发送端TX连接,光耦0C3与主机通讯端口 COM的总使能端EN连接,为电 流环通讯总线与微控制器20之间提供了安全的隔离连接;广播信号开关单元Q1连接在RJ11 接口 J1和光耦0C2之间,用于控制广播信号的发送;总线电源开关单元Q2连接在RJ11接口 J1 和光耦0C3之间,用于控制总线电源的开启和关闭;光耦U4连接在RJ11接口 J1和主机通讯端 口 COM的组网信号端C0N之间,在提供隔离连接的同时向与之连接的电池监测单元〇3传输组 网信号。从而所述电池组信息采集监控装置02实现对众多电池监测单元03的自动组网和数 据读取功能。在本实例中,过压保护电路VS1和TVS2采用瞬态二极管,广播信号开关单元Q1 和总线电源开关单元Q2采用M0S管,在其他实施例中,过压保护电路TVS1和TVS2还可以采用 稳压二极管等其他稳压电路,开关单元Q1和Q2可以是二极管、三极管、场效应管或者组合逻 辑门电路中的一种或几种。
[0039] 所述RS485通讯模块41分别连接所述微控制器20和所述存储单元22,为所述电池 组信息采集监控装置02提供连接上级设备(如监控主机〇1)的RS4S5总线接口,实现电池组 信息采集监控装置02与其上级设备之间的信息交互,替换现有大型系统服务器需要外部另 外架设复杂的大型通讯管理机,简化了接线、空间和成本。
[0040] 具体如图5所示,RS485通讯模块41包括设于电池组信息采集监控装置〇2机盒上的 RS485总线接口 P1、隔离电源模块DC-DC1、485总线转换芯片U1、光耦0C5〜0C7、过流保护电 路ZF1和ZF2、过压保护电路TVS3和TVS4以及若干电阻和电容。其中,过压保护电路TVS3分别 连接在所述485总线转换芯片U1的差分信号端RS4S5+和所述RS485总线接口 P1之间,过压保 护电路TVS4连接在485总线转换芯片U1的差分信号端RS485-和RS4S5总线接口P1之间,为 RS485通讯模块41提供过压保护;过流保护电路ZF1连接在485总线转换芯片U1的差分信号 端RS485+和RS485总线接口 P1之间,过流保护电路ZF2连接在485总线转换芯片U1的差分信 号端RS485-和所述RS485总线接口 P1之间,为RS485通讯模块41提供过流保护;光耦〇C5连接 在485总线转换芯片U1的使能端(接收器使能端RE和驱动器使能端DE)和微控制器2〇之间, 光耦0C6连接在485总线转换芯片U1的接收器输出端R0和微控制器2〇之间,光耦〇C7连接在 485总线转换芯片U1的驱动器输入端DI和微控制器2〇之间,为RS485总线与微控制器2〇之间 提供了安全的隔离连接。在本实例中,过压保护电路TVS3和TVS4采用瞬态二极管,过流保护 电路ZF1和ZF2采用自恢复保险丝,在其他实施例中,还可以采用其他起到同样作用的电路。
[0041] 所述以太网模块42包括设于电池组信息采集监控装置02机盒上的以太网硬件接 口,用于为外部网络设备提供以太网访问的硬件接口,方便外部设备通过以太网访问本装 置,实现电池组信息采集监控装置〇2与其上级设备之间的信息交互。 _
[0042] 更进一步的,所述通信单元24还可以包括USB接口模块43其与所述存储单元22电 连接,为所述电池组信息采集监控装置〇2提供USB外设的连接端口,方便数据的导入和导出 操作。
[0043] 所述信息采集单元26连接所述微控制器20、存储单兀22和通伝单元24,包括:组电 压采集模块60和组电流采集模块70。所述信息采集单元26通过所述通信单元24中的电流环 通讯模块40采集被监控电池组的参数信息,且受所述微控制器20控制,将采集到的部分或 全部参数信息发送给所述存储单元22。
[0044] 其中,所述组电压采集模块60与所述微控制器20和电流环通讯模块40连接,用于 实现电池组电压的信号转换并提供可靠的物理隔离。如图6所示,所述组电压采集模块60包 括:分压电阻网络61、模拟信号传递电路62、低通滤波电路63。分压电阻网络61由电阻R1〜 R11并串连接组成,其与所述模拟信号传递电路62连接,用于将输入的高压按一定比例精确 降压为可处理的低电压。模拟信号传递电路62中,运算放大器U1A、线性光耦U2和运算放大 器U2A依次连接,实现电压的隔离测量。低通滤波电路63包括电阻R14和电容C3,其与所述模 拟信号传递电路62连接,用于滤除信号中的高频干扰。
[0045] 其中,所述组电流采集模块70与所述微控制器20和电流环通讯模块40连接,用于 配合外部的霍尔电流传感器,实现对电池组电流的隔离测量。如图7所示,所述组电流采集 模块70包括:霍尔传感器接口 71、过压保护电路72、霍尔负载电阻73、差分放大电路74和低 通滤波电路75。霍尔传感器接口 71分别与过压保护电路72、霍尔负载电阻73和差分放大电 路74连接。在本实施例中,过压保护电路72由瞬态二极管TVS5为电路提供过压保护。差分放 大电路74包括运算放大器U3A与电阻R15、R16、R17和R18,其两个输入端与霍尔负载电阻73 并联,其输出端与所述低通滤波电路75连接。低通滤波电路75包括电阻R19和电容C1。
[0046]在本实用新型提供的又一实施例中,所述电池组信息采集监控装置02,还包括:开 关量输入模块、模拟量输入模块、继电器输出模块,用来扩展装置对电池组状态的检测和控 制功能。其中,所述开关量输入模块与所述微控制器20连接,用于接收现场输入设备的开关 信号,如按钮、行程开关、温控开关等的一种或几种,并将开关的状态信号通过开关量输入 返回到微控制器20。所述模拟量输入模块与所述微控制器20连接,用于连接本装置外设的 温湿度传感器,采集机房的温湿度等参数。所述继电器输出模块与所述微控制器20连接,通 过继电器输出控制声光告警。
[0047] 在本实用新型提供的又一实施例中,所述电池组信息采集监控装置02,还包括用 于存储Web访问页面固件的固件存储介质,所述固件存储介质与所述微控制器和所述人机 交互单元和/或所述以太网模块连接,用于为所述电池组信息采集监控装置02提供Web访问 页面。所述固件存储介质具体可以位于微控制器20中,也可以位于存储单元22中,本实用新 型不做限定。所述Web访问页面固件可以实现用户通过浏览器访问装置内的Web页面,查看 实时数据、历史数据、电池组告警信息等,也可通过Web页面对装置和电池组信息进行各种 设置。
[0048]如图8所示,本实用新型的电池组信息采集监控装置提供的Web访问页面包括:数 据查看页面、告警信息页面、项目配置页面和装置设置页面四大功能页面。
[0049]数据查看页面用于提供对实时数据、历史数据和电池放电曲线的查看,实时数据 为当前电池组信息采集监控系统内各个单体电池和整个电池组的当前电参数和状态,历史 数据用于查看各个电池组和单体电池在指定时间段的参数变化情况,方便分析各项参数的 变化趋势,电池放电曲线记录了电池组在放电过程中电池组的组电压、组电流以及单体电 压的变化情况。
[0050]告警信息页面提供查看实时告警、历史告警、故障统计等,并提供报表下载。实时 告警页面用于实时显示当前被监控电池组是否存在异常告警的情况,例如电池电压过高, 温度过高或者内阻过高等电池状态异常,对单个的电池监测单元的通讯异常也能及时告 警;历史告警页面用于查看发生过的告警信息和对应时间;故障统计针对不同类型的告警 进行了统计归纳,方便查询和分析;报表下载页面提供了按年、按月或者按周生成报表以及 报表下载功能。
[0051]项目配置页面提供告警配置和组网配置,告警配置用来设置电池组的各个运行参 数的告警门限值,组网配置用来配置装置与众多电池监测单元间的地址分布和组网,以及 组网配置信息的导入和导出。
[0052]装置设置页面提供了网络设置、串口设置、校时设置、用户管理、系统参数、固件升 级等功能,网络设置页面用来配置以太网相关参数,串口设置页面设置RS485及电流环通讯 端口的通讯参数,校时设置页面用来设置系统时钟,用户管理页面可添加、删除用户及设置 用户权限、系统参数页面设置数据读取频率、内阻测试间隔以及均衡功能的开启和关闭等, 固件升级页面用于更新装置的固件程序或升级电池监测单元的固件程序。
[0053]本实用新型提供的电池组信息采集监控装置包括六个主机通讯端口(C0M1〜 C0M6),因此每个电池组信息采集监控装置最多可支持同时监控六组电池。每节电池对应的 电池监测单元通过电流环通讯总线连接到所述主机通讯端口上,每个主机通讯端口支持连 接最多100个电池监测单元,六组电池可与这六个电主机通讯端口(C0M1〜C0M6)——对应, 每个电池组对应一组电池,当遇到大规模的电池组,单个端口支持的电池监测单元数量不 够用时,也可设置为多个通讯端口对应一组电池使用,最多可支持600节单个电池组电池数 量。进一步的,所述电池组信息采集监控装置,采用标准的1U尺寸机箱,可安装与标准的19 英寸机柜中,也可直接挂装在电池架上,使用方便,简洁美观。
[0054]由此可见,本实用新型提供的电池组信息采集监控装置整合了现有电池监控系统 中的电池组电流采集模块、电池组电压采集模块、通讯转换器以及电池组监控网关等设备 具有的各种功能,并且能在一台设备上实现对多个电池组的组电压、组电流的测量,能计算 各电池组内各个电池的S0C、S0H,提供历史数据存储功能,以及提供电池组异常告警功能, 大大降低了成本。同时,该装置还提供了液晶和按键等人机接口、开关量输入、模拟量输入、 RS485通讯、以太网通讯等丰富的对外输入输出接口,用户只需对本装置进行简单的设置, 与监控的电池监测单元连接后,即可由装置本身的人机交互单元或外部设备通过以太网访 问本装置,实现电池组信息采集监控系统的各项功能,实时监视电池运行参数及运行状态, 大大减少了对设备的接线施工和配置调试的工作量。而且,该装置还具有网页服务器Web Server的功能,内嵌的Web访问页面固件,为用户提供的Web查询页面,用户通过本装置的人 机交互单元、PC机、平板电脑或者智能手机的浏览器输入该装置的IP地址,便可访问装置内 置的电池组信息监控页面可对装置进行配置,查看电池组的监控数据,使用更加方便,普通 用户即可维护。
[0055]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本 实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型 保护的范围之内。

Claims (10)

1. 一种电池组信息采集监控装置,包括机盒和控制所述电池组信肩^采集监控装置运行 的嵌入式操作系统,所述机盒上设置有至少一个主机通讯端口和人机交互单元,其特征在 于所述机盒内设置有: _ _ 微控制器,用于存储并控制所述嵌入式操作系统运行; 电源模块,其与所述微控制器电连接; 存储单元,其与所述微控制器电连接,所述存储单元包括:非易失性存储模块,用于存 储系统文件和采集到的数据,和内存模块,用于为所述嵌入式操作系统提供运行的内存空 间; 实时时钟模块,其与所述微控制器电连接,用于为所述嵌入式操作系统提供系统时间; 通信单元,其与所述微控制器电连接,用于所述电池组信息采集监控装置与外部连接 设备之间的信息交互; _ 信息采集单元,分别连接所述微控制器、所述存储单元和所述通信单元,用于通过所述 通信单元采集被监控电池组的参数信息,且受所述微控制器控制,将采集到的部分或全部 参数信息发送给所述存储单元; _ 所述主机通讯端口与所述通信单元电连接,用于为所述电池组信息采集监控装置提供 与其下级设备电连接的外设端口; _ _ 所述人机交互单元与所述微控制器连接,包括:输入按键、液晶显示模块和LED指示模 块0
2. 根据权利要求1所述的电池组信息采集监控装置,其特征在于,所述通信单元包括: 电流环通讯模块,分别连接所述微控制器和所述主机通讯端口,用于实现所述电池组 信息采集监控装置与所述下级设备之间的信息交互; RS485通讯模块,分别连接所述微控制器和所述存储单元,用于提供与其上级设备电连 接的RS485总线接口,用于实现所述电池组信息采集监控装置与所述上级设备之间的信息 交互; 以太网模块,包括设于所述机盒上的太网硬件接口,用于实现所述电池组信息采集监 控装置与外部网络设备之间的信息交互。
3. 根据权利要求2所述的电池组信息采集监控装置,其特征在于,所述通信单元还包 括: USB接口模块,其与所述存储单元电连接,用于为USB外设提供数据导入和导出的连接 端口。 _
4. 根据权利要求1所述的电池组信息采集监控装置,其特征在于,所述信息采集单元包 括: 组电压采集模块,其与所述微控制器电连接,用于转换电池组的电压信号并提供物理 隔离; 组电流采集模块,其与所述微控制器电连接,用于配合外部的霍尔传感器,对电池组电 流进行隔离测量。
5. 根据权利要求1所述的电池组信息采集监控装置,其特征在于,所述机盒内还包括: 开关量输入模块,其与所述微控制器电连接,用于接收开关信号; 模拟量输入模块,其与所述微控制器电连接,用于连接外设的温湿度传感器,采集机房 的温湿度参数; 继电器输出模块,其与所述微控制器电连接,用于控制输出声光告警。 一
6. 根据权利要求4所述的电池组信息采集监控装置,其特征在于,所述组电压采集模 块,包括:分压电阻网络、模拟信号传递电路和低通滤波电路,所述分压电阻网络与所述模 拟信号传递电路连接,所述模拟信号传递电路包括运算放大器和光親,用于实现电压的隔 离测量;所述低通滤波电路与所述模拟信号传递电路连接。 _
7. 根据权利要求4所述的电池组信息采集监控装置,其特征在于,所述组电流采集模 块,包括:霍尔传感器接口、过压保护电路、霍尔负载电阻、差分放大电路和低通滤波电路; 所述霍尔传感器接口分别与所述过压保护电路、所述霍尔负载电阻和所述差分放大电路连 接;所述差分放大电路的两个输入端分别连接所述霍尔负载电阻的两端,其输出端与所述 低通滤波电路电连接。
8. 根据权利要求2所述的电池组信息采集监控装置,其特征在于,所述电流环通讯模块 包括: RJ11接口,连接所述微控制器的数据采集单元; 过压保护电路,其连接所述RJ11接口,用于提供过压保护; 光电隔离单元,其分别与电流环通讯总线的数据接收端、数据发送端连接、使能端和组 网信号端电连接; 广播信号开关单元,其连接所述RJ11接口,用于控制广播信号的发送; 总线电源开关单元,其连接所述RJ11接口,用于控制电流环通讯总线电源的开启和关 闭。
9. 根据权利要求2所述的电池组信息采集监控装置,其特征在于,所述RS485通讯模块 包括:设于所述机盒上的RS48f5总线接口、隔离电源模块、485总线转换芯片、光耦、过流保护 电路和过压保护电路。
10. 根据权利要求2、3、8、9任一所述的电池组信息采集监控装置,其特征在于,所述存 储单元还包括:用于存储Web访问页面固件的固件存储介质,所述固件存储介质与所述微控 制器、所述人机交互单元和/或所述以太网模块电连接,用于为所述电池组信息采集监控装 置提供包含数据查看页面、告警信息页面、项目配置页面和装置设置页面的Web访问页面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109298352A (zh) * 2018-12-07 2019-02-01 安华智能股份公司 一种电池组实时监测系统
CN109490782A (zh) * 2018-11-28 2019-03-19 重庆欧锐特科技有限公司 一种电量检测装置

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