CN209860610U - 分布式电池控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种分布式电池控制系统，其包括第一控制器；若干个数据采集模块，每个数据采集模块包括依次通信连接的电池单体、电压采集电路以及第二控制器；其中，电压采集电路采集电池单体的实时电压发送给第二控制器进行实时电池容量计算；第二控制器通信连接到第一控制器，第二控制器将实时电压、实时电池容量编辑成第一电池数据包发送给第一控制器。本实用新型提供的分布式电池控制系统，电池端设置一个第一控制器、若干个第二控制器的分布式控制方式，电池单体与电池单体之间的数据采集和数据处理分开，相互独立，互不影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池管理的技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种分布式电池控制系统。
背景技术
国家新能源推广政策实施以来，纯电动商用汽车市场不断发展。电池管理系统是关系到电动汽车实用化、商品化的关键技术之一，研究开发电池管理技术及系统并使其产业化具有十分重大的意义。
电池管理系统(BMS，Battery Management System)是电池与汽车驱动系统之间的纽带，可以提高电池的利用率，防止电池出现过度充放电现象，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。目前，电动汽车的动力电池包的组成较为复杂，通常先由数个小单体电池并联成较大容量的电池箱，然后用很多电池箱串联成所需较高电压的电池包，最终由电池包向电机供电，甚至还有更复杂的串并联方案。电池包内的小单体电池由于数量较多，电池管理系统仅能对模块进行监控，不能具体到每个单体电池的电压和温度，一旦某一节电池因故障发热，由于热传导需要一段时间才能到达最近的温度传感器，BMS经常未能及时发现故障，有造成电池包损坏甚至汽车起火的隐患。有鉴于此，有必要提供一种能够解决上述问题的分布式电池管理系统。
实用新型内容
针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种分布式电池控制系统，设置一个第一控制器、若干个第二控制器的分布式控制方式，电池单体与电池单体之间的数据采集和数据处理分开，相互独立，互不影响。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型通过以下技术方案实现：
本实用新型提供一种分布式电池控制系统，其包括：
第一控制器；
若干个数据采集模块，每个所述数据采集模块包括依次通信连接的电池单体、电压采集电路以及第二控制器；
其中，所述电压采集电路采集所述电池单体的实时电压发送给所述第二控制器进行实时电池容量计算；
所述第二控制器通信连接到所述第一控制器，所述第二控制器将所述实时电压、所述实时电池容量编辑成第一电池数据包发送给所述第一控制器。
优选的是，还包括：
若干个所述电池端，每个所述电池端设置有GPS定位器；
云服务器，其通信连接到所述第一控制器；以及，
远程操作端，其通信连接到所述云服务器；
其中，所述GPS定位器通信连接到所述第一控制器，所述第一控制器控制所述GPS定位器获得所述电池端的实时位置；
所述第一控制器将所述第一电池数据包和每个所述电池端的所述实时位置编辑成第二电池数据包发送给所述云服务器；
所述远程操作端向所述云服务器发出查询请求，获得每个所述第二电池数据包并显示。
优选的是，所述数据采集模块还包括：
电流采集电路，其通信连接到每个所述电池单体与所述第二控制器之间；
其中，所述第二控制器控制所述电流采集电路采集每个所述电池单体的实时电流；
所述第二控制器将所述实时电压、所述实时电池容量以及所述实时电流编辑成所述第一电池数据包发送给所述第一控制器。
优选的是，所述数据采集模块还包括：
第一温度采集电路，其通信连接到每个所述电池单体与所述第二控制器之间；
其中，所述第二控制器控制所述第一温度采集电路采集每个所述电池单体的实时电池单体温度；
所述第二控制器将所述实时电压、所述实时电池容量以及所述实时电池单体温度编辑成所述第一电池数据包发送给所述第一控制器。
优选的是，所述电池端还包括：
第二温度采集电路，其通信连接到所述第一控制器；
其中，所述第一控制器控制所述第二温度采集电路采集每个所述电池端的实时环境温度。
优选的是，所述第一控制器和所述第二控制器至少包括单片机、DSP、FPGA中的一种。
优选的是，所述远程操作端至少包括计算机、平板电脑以及手机中的一种。
本实用新型至少包括以下有益效果：
1)本实用新型提供的分布式电池控制系统第一控制器以及若干个数据采集模块，每个数据采集模块包括依次通信连接的电池单体、电压采集电路以及第二控制器；电压采集电路采集电池单体的实时电压发送给第二控制器进行实时电池容量计算；第二控制器通信连接到第一控制器，第二控制器将实时电压、实时电池容量编辑成第一电池数据包发送给第一控制器；电池端设置一个第一控制器、若干个第二控制器的分布式控制方式，电池单体与电池单体之间的数据采集和数据处理分开，某一电池单体出现故障，不影响其他电池单体的数据采集和处理；
2)本实用新型设有若干个电池端、通信连接到第一控制器的云服务器以及通信连接到云服务器的远程操作端；每个电池端设置有GPS定位器；第一控制器控制GPS定位器获得电池端的实时位置；第一控制器将第一电池数据包和每个电池端的实时位置编辑成第二电池数据包发送给云服务器；通过远程操作端向云服务器发出查询请求，可获得实时电压、实时电池容量以及电池端的实时位置并显示，从而实现对整个电池系统性能进行远程、实时监控，操作便利，智能化程度高；
3)本实用新型的数据采集模块还设有通信连接到每个电池单体与第二控制器之间的电流采集电路，第二控制器控制电流采集电路采集每个电池单体的实时电流，提供了电池充放电状态中电流参数的变化动态，是对电压参数的补充；
4)本实用新型的数据采集模块还设有通信连接到每个电池单体与第二控制器之间的第一温度采集电路，第二控制器控制第一温度采集电路采集每个电池单体的实时电池单体温度；提供了电池充放电状态中电池单体温度参数的变化动态，是对电压参数的补充，同时也为电池单体温度对电池容量影响研究做数据准备；
5)本实用新型的电池端还设有通信连接到第一控制器的第二温度采集电路，第一控制器控制第二温度采集电路采集每个电池端的实时环境温度；提供了电池充放电状态中电池端环境温度参数的变化动态，是对电压参数的补充；同时也为电池端环境温度对电池容量影响研究做数据准备。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型所述的分布式电池控制系统的通信示意图。
图中：
10-电池端；
11-第一控制器；
12-数据采集模块；
121-电池单体；122-电压采集电路；123-第二控制器；
124-电流采集电路；125-第一温度采集电路；
13-GPS定位器；
14-第二温度采集电路
20-云服务器；
30-远程操作端。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本实用新型提供一种分布式电池控制系统，其电池端10包括第一控制器11以及若干个数据采集模块12。每个数据采集模块12包括依次通信连接的电池单体121、电压采集电路122以及第二控制器123。其中，电压采集电路122采集电池单体121的实时电压发送给第二控制器123进行实时电池容量计算；第二控制器123通信连接到第一控制器11，第二控制器123将实时电压、实时电池容量编辑成第一电池数据包发送给第一控制器11。
上述实施方式中，同一个电池端10内的若干个电池单体121的数据采集和数据处理不再是通过同一模块实现，而是每个电池单体121都设置有采集实时电压参数的电压采集电路122和用于数据处理与运算的第二控制器123。电池端10设置一个第一控制器11、若干个第二控制器123的分布式控制方式，电池单体121之间的数据采集与处理相互独立，即数据采集与处理采用模块化设置，若是某个电池单体121、电压采集电路122或第二控制器123故障，并不影响其他电池单体121的数据采集与运算。另外，并不像传统的电池控制系统，所有的数据处理均通过一个控制器，本实用新型的电池单体121的数据处理与运算全部由第二控制器123完成，第一控制器11用于管理若干个电池单体121的电池数据，第一控制器11和第二控制器123的分工明确，降低每个控制器的工作量。至于第一控制器11和第二控制器123，可实现本实用新型的数据处理和管理能力即可，本实用新型不做具体限制，可以是单片机、DSP、FPGA中的任一种。
作为上述实施方式的优选，分布式电池控制系统还包括通信连接到第一控制器11的云服务器20和通信连接到云服务器20的远程操作端30，并且，电池端10设有若干个。具体地，每个电池端10设置有通信连接到第一控制器11的GPS定位器13；第一控制器11控制GPS定位器13获得电池端10的实时位置；第一控制器11将第一电池数据包和每个电池端10的实时位置编辑成第二电池数据包发送给云服务器20。通过该实施方式，远程操作端30向云服务器20发出查询请求，即可获得实时电压、实时电池容量以及电池端10的实时位置并显示，从而实现对整个电池系统性能进行远程、实时监控，操作便利，智能化程度高。至于远程操作端30，可以是
普通计算机、平板电脑以及手机中的一种，具有查询、显示功能即可，本实用新型不做具体限制。
作为上述实施方式的优选，数据采集模块12还设有通信连接到每个电池单体121与第二控制器123之间的电流采集电路124，第二控制器123控制电流采集电路124采集每个电池单体121的实时电流；第二控制器123将实时电压、实时电池容量以及实时电流编辑成第一电池数据包发送给第一控制器11。该实施方式提供了电池充放电状态中电流参数的变化动态，是对电压参数的补充，也为后续电池容量计算核对做数据准备。
作为上述实施方式的优选，数据采集模块12还设有通信连接到每个电池单体121与第二控制器123之间的第一温度采集电路125，第二控制器123控制第一温度采集电路125采集每个电池单体121的实时电池单体121温度；第二控制器123将实时电压、实时电池容量以及实时电池单体121温度编辑成第一电池数据包发送给第一控制器11。该实施方式提供了电池充放电状态中电池单体121温度参数的变化动态，是对电压参数的补充，同时也为电池单体121温度对电池容量影响研究做数据准备。
作为上述实施方式的优选，电池端10还设有通信连接到第一控制器11的第二温度采集电路14，第一控制器11控制第二温度采集电路14采集每个电池端10的实时环境温度。该实施方式提供了电池充放电状态中电池端10环境温度参数的变化动态，是对电压参数的补充；同时也为电池端10环境温度对电池容量影响研究做数据准备。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.一种分布式电池控制系统，其特征在于，所述电池端包括：
第一控制器；
若干个数据采集模块，每个所述数据采集模块包括依次通信连接的电池单体、电压采集电路以及第二控制器；
其中，所述电压采集电路采集所述电池单体的实时电压发送给所述第二控制器进行实时电池容量计算；
所述第二控制器通信连接到所述第一控制器，所述第二控制器将所述实时电压、所述实时电池容量编辑成第一电池数据包发送给所述第一控制器；
所述数据采集模块还包括：
电流采集电路，其通信连接到每个所述电池单体与所述第二控制器之间；
其中，所述第二控制器控制所述电流采集电路采集每个所述电池单体的实时电流；
所述第二控制器将所述实时电压、所述实时电池容量以及所述实时电流编辑成所述第一电池数据包发送给所述第一控制器。
2.如权利要求1所述的分布式电池控制系统，其特征在于，还包括：
若干个所述电池端，每个所述电池端设置有GPS定位器；
云服务器，其通信连接到所述第一控制器；以及，
远程操作端，其通信连接到所述云服务器；
其中，所述GPS定位器通信连接到所述第一控制器，所述第一控制器控制所述GPS定位器获得所述电池端的实时位置；
所述第一控制器将所述第一电池数据包和每个所述电池端的所述实时位置编辑成第二电池数据包发送给所述云服务器；
所述远程操作端向所述云服务器发出查询请求，获得每个所述第二电池数据包并显示。
3.如权利要求1所述的分布式电池控制系统，其特征在于，所述数据采集模块还包括：
第一温度采集电路，其通信连接到每个所述电池单体与所述第二控制器之间；
其中，所述第二控制器控制所述第一温度采集电路采集每个所述电池单体的实时电池单体温度；
所述第二控制器将所述实时电压、所述实时电池容量以及所述实时电池单体温度编辑成所述第一电池数据包发送给所述第一控制器。
4.如权利要求1所述的分布式电池控制系统，其特征在于，所述电池端还包括：
第二温度采集电路，其通信连接到所述第一控制器；
其中，所述第一控制器控制所述第二温度采集电路采集每个所述电池端的实时环境温度。
5.如权利要求1所述的分布式电池控制系统，其特征在于，所述第一控制器和所述第二控制器至少包括单片机、DSP、FPGA中的一种。
6.如权利要求2所述的分布式电池控制系统，其特征在于，所述远程操作端至少包括计算机、平板电脑以及手机中的一种。
Priority Applications (1)
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| CN201920306571.6U CN209860610U (zh) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 分布式电池控制系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109831007A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-31 | 安徽卓越电气有限公司 | 分布式电池控制系统 |
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- 2019-03-12 CN CN201920306571.6U patent/CN209860610U/zh active Active
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