CN211629246U - 一种具有自动寻址方式的电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
一种具有自动寻址方式的电池管理系统,本实用新型的目的是解决当前蓄电池组单电池查找困难、排序乱的问题。本实用新型包括管理显示模块、主控模块、至少两个从控模块和至少两个蓄电池，所述蓄电池与所述从控模块一一对应连接，所述至少两个从控模块的控制端分别与主控模块连接，所述主控模块与管理显示模块建立连接。本实用新型可以快速定位蓄电池具体位置，降低了从控模块编码地址的复杂程度，提升了准确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池管理系统，具体涉及一种具有自动寻址功能的电池管理系统。
背景技术
蓄电池作为UPS的一个重要的组成部分，每年因蓄电池故障而发生的数据中心事故是数不胜数，因此常说蓄电池是UPS系统中无故障时间最短的一种器件。在实际使用中，影响后备蓄电池组循环寿命的因素很多。在实际中经常出现这样的情况：当蓄电池组中出现个别性能落后的电池时，导致整组蓄电池性能迅速下降的恶性循环。
蓄电池组在正常工作中需要电池管理系统BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)的管控，BMS是电池与用户之间的纽带，其主要对象是二次电池。BMS一般分为主控模块、从控模块、管理显示模块。从控模块负责采集电池单体的电压、内阻、温度等信息，并对电池进行均衡、充放电监测管理等工作。主控模块通过串行总线接收从控模块发送的电池信息，进行状态评估与故障诊断。主控模块在将相关信息以485通信发送给管理显示模块，对整个电池组及BMS进行监控以及实时显示。
从控模块在接入整个BMS系统时，需要对其模块地址进行编辑，否则会由于地址错误，导致从控模块传输的电池单体电压、温度等信息错乱，对电池组的故障诊断与状态管理造成影响。当前对BMS从控模块的编址主要有两种方式，一种是在从控模块电路板上设置拨码开关，在从控模块接入前，设置不同拨码按键，以对其进行地址的设置；另一种方式是通过上位机软件，设置从控模块的地址，这两种方式都需要相关人员对其进行相应的操作，过程繁琐且可能出现人为错误。
实用新型内容
本实用新型研发目的是为了解决上述技术问题，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。
本实用新型的技术方案：
一种具有自动寻址方式的电池管理系统，其特征在于，包括管理显示模块、主控模块、至少两个从控模块和至少两个蓄电池，所述蓄电池与所述从控模块一一对应连接，所述至少两个从控模块的控制端分别与主控模块连接，所述主控模块与管理显示模块建立连接。
优选的：所述至少两个从控模块依次接入通讯总线，所述通讯总线与主控模块连接。
优选的：所述主控模块包括主控模块供电电路、主控模块控制电路和主控模块通信电路；
主控模块供电电路为主控模块控制电路和主控模块通信电路供电；
主控模块通信电路一部分与管理显示模块通信，主控模块通信电路的另一部分与从控模块逐个通信。
优选的：还包括主控模块抗干扰电路，主控模块抗干扰电路与主控模块通信电路连接，用于防止由于未知原因引起的EMI电磁干扰。
优选的：还包括主控模块扩展电路，主控模块扩展电路通过主控模块供电电路实现供电，主控模块扩展电路与主控模块控制电路连接，主控模块扩展电路根据需求增加相关功能的扩展电路。
优选的：所述从控模块包括从控模块供电电路、从控模块控制电路、从控模块通信电路、从控模块电压采集电路、从控模块内阻采集电路和从控模块温度采集电路，
从控模块供电电路为从控模块控制电路、从控模块通信电路、从控模块电压采集电路、从控模块内阻采集电路和从控模块温度采集电路实现供电；
从控模块控制电路接收主控模块通信，并做出采集蓄电池的电压、内阻、温度和标记蓄电池机号操作；
从控模块通信电路实现与主控模块串行通信；
从控模块电压采集电路、从控模块内阻采集电路和从控模块温度采集电路分别实现采集蓄电池实时电压值、蓄电池内阻值和蓄电池实时温度值。
优选的：还包括从控模块抗干扰电路，从控模块抗干扰电路与从控模块通信电路连接，用于防止由于未知原因引起的EMI电磁干扰。
优选的：还包括从控模块保护电路，从控模块供电电路通过从控模块保护电路与供电输入端连接，从控模块保护电路用于防止从控模块所在的环境出现高压浪涌，保护从控模块整体电路不被烧坏。
优选的：所述管理显示模块为管理显示屏。
本实用新型具有以下有益效果：
1.针对当前蓄电池组单电池查找困难、排序乱问题，通过一种具有自动寻址方式的电池管理系统，可以快速定位蓄电池具体位置，目的是提供一种带有自动寻址装置的电池管理系统，该电池管理系统能够实现从控制模块对自身地址的自动编译，降低了从控模块编码地址的复杂程度，提升了准确度。
2.一般机房蓄电池组规定UPS正极连接的电池为蓄电池组第一节电池标号为1号，1号负极连接2号蓄电池，以此类推。一种具有自动寻址方式的电池管理系统通过装置接入电池顺序自动确认从控模块位置，因此需要按顺序安装装置，达到自动排序的目的。
3.通过上述技术方案，该电池管理系统通过在从控模块接入系统，来实现从控模块对自身地址的自动编译，且主控模块能够监测从控模块的地址是否准确，避免了人工操作的过程，降低了从控模块编码地址的复杂程度，提升了准确度。
附图说明
图1是一种具有自动寻址方式的电池管理系统的结构连接关系图；
图2是主控模块的系统连接关系图；
图3是主控模块的电路图；
图4是从控模块的系统连接关系图；
图5是从控模块的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
具体实施方式一：参照图1-5说明本实施方式，本实施方式的一种具有自动寻址方式的电池管理系统，包括包括管理显示模块、主控模块、至少两个从控模块和至少两个蓄电池，所述蓄电池与所述从控模块一一对应连接，所述至少两个从控模块的控制端分别与主控模块连接，所述主控模块与管理显示模块建立连接，下面分别对主控模块、从控模块和管理显示模块进行论述：
1主控模块
主控模块主要是由供电电路、控制电路、通信电路、抗干扰电路、扩展功能电路组成；其中通信部分分为485通信和串行总线通信。扩展功能电路方便以后增加功能(如电压、电流采集等)。电路指示图如图3所示。
(1.1)供电电路：为24V直流供电，将其转换成稳定的主控模块各电路所需电压。
(1.2)控制电路：主控模块核心电路，负责数据收集，解析，通道切换，标记从控模块的相关机号(自动寻址功能)等。
(1.3)通信电路：一部分电路是与管理显示屏通过485通信，另一部分是负责与从控模(1.4)块逐个通信的串行总线电路。
(1.5)抗干扰电路：防止由于未知原因引起的EMI电磁干扰。
(1.6)扩展功能电路：根据需求增加相关功能的扩展电路，例如增加电池电流采样，环境温度采样，整组电池电压采样等功能。
2：从控模块
从控模块需要负责采集电池电压、内阻、温度数据，因此组成从控模块需要多种电路，其主要包括：供电电路、控制电路、通信电路、抗干扰电路、电压采集电路、内阻采集电路、温度采集电路、保护电路。从控模块电路指示图如图5所示。
(2.1)供电电路：通过电池供电转换为稳定的从控模块各电路所需电压。
(2.2)控制电路：通过通信电路接收主控模块通信，做出采集电压、内阻、温度、标记机号(自动寻址功能)等相关操作。
(2.3)通信电路：负责与主控模块通信的串行通信。
(2.4)抗干扰电路：防止由于未知原因引起的EMI电磁干扰。
(2.5)电压采集电路：负责采集电池实时电压值。
(2.6)内阻采集电路：负责采集电池内阻值。
(2.7)温度采集电路：负责采集电池实时温度值。
(2.8)保护电路：从控模块所在的环境出现高压浪涌，防止整体电路烧坏的保护电路。
3：管理显示模块
管理显示模块主要使用市上主流的带485通信触控屏幕进行管理显示。
其中：
主控模块是对系统的整体管理，负责蓄电池编号标定、检测、排错、重标主控功能；
从控模块是对蓄电池进行检测，判断电池当前状态，并自动标记自身编号；
管理显示模块是提供人机交互界面，直观的观察系统运行状态。
一种具有自动寻址方式的电池管理系统的工作方式：
(3.1)从控模块一端与电池连接，负责测量电池电压、内阻、温度等；
(3.2)从控模块另一端与主控模块相连负责串行通信传递数据；
(3.3)主控模块判读从控模块地址是否冲突，地址是否有两个以上相同；
(3.4)主控模块在判断存在两个以上的从控模块情况下，发出警报信息给管理显示模块；
(3.5)判断从控模块地址是否缺失；
(3.6)判断从控模块的地址是否连续；
(3.7)判断检测与电池组连接的电压是否缺失；
(3.8)在判断从控模块地址不连续的情况下，发出报警信息给显示模块；
(3.9)管理显示模块实时数据更新及报警。
需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本实用新型不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本实用新型所公开。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (9)
1.一种具有自动寻址方式的电池管理系统，其特征在于，包括管理显示模块、主控模块、至少两个从控模块和至少两个蓄电池，所述蓄电池与所述从控模块一一对应连接，所述至少两个从控模块的控制端分别与主控模块连接，所述主控模块与管理显示模块建立连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动寻址方式的电池管理系统，其特征在于：所述至少两个从控模块依次接入通讯总线，所述通讯总线与主控模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有自动寻址方式的电池管理系统，其特征在于：所述主控模块包括主控模块供电电路、主控模块控制电路和主控模块通信电路；
主控模块供电电路为主控模块控制电路和主控模块通信电路供电；
主控模块通信电路一部分与管理显示模块通信，主控模块通信电路的另一部分与从控模块逐个通信。
4.根据权利要求3所述的一种具有自动寻址方式的电池管理系统，其特征在于：还包括主控模块抗干扰电路，主控模块抗干扰电路与主控模块通信电路连接，用于防止由于未知原因引起的EMI电磁干扰。
5.根据权利要求3所述的一种具有自动寻址方式的电池管理系统，其特征在于：还包括主控模块扩展电路，主控模块扩展电路通过主控模块供电电路实现供电，主控模块扩展电路与主控模块控制电路连接，主控模块扩展电路根据需求增加相关功能的扩展电路。
6.根据权利要求1所述的一种具有自动寻址方式的电池管理系统，其特征在于：所述从控模块包括从控模块供电电路、从控模块控制电路、从控模块通信电路、从控模块电压采集电路、从控模块内阻采集电路和从控模块温度采集电路，
从控模块供电电路为从控模块控制电路、从控模块通信电路、从控模块电压采集电路、从控模块内阻采集电路和从控模块温度采集电路实现供电；
从控模块控制电路接收主控模块通信，并做出采集蓄电池的电压、内阻、温度和标记蓄电池机号操作；
从控模块通信电路实现与主控模块串行通信；
从控模块电压采集电路、从控模块内阻采集电路和从控模块温度采集电路分别实现采集蓄电池实时电压值、蓄电池内阻值和蓄电池实时温度值。
7.根据权利要求6所述的一种具有自动寻址方式的电池管理系统，其特征在于：还包括从控模块抗干扰电路，从控模块抗干扰电路与从控模块通信电路连接，用于防止由于未知原因引起的EMI电磁干扰。
8.根据权利要求6所述的一种具有自动寻址方式的电池管理系统，其特征在于：还包括从控模块保护电路，从控模块供电电路通过从控模块保护电路与供电输入端连接，从控模块保护电路用于防止从控模块所在的环境出现高压浪涌，保护从控模块整体电路不被烧坏。
9.根据权利要求1所述的一种具有自动寻址方式的电池管理系统，其特征在于：所述管理显示模块为管理显示屏。
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|---|---|---|---|---|
| CN112904757A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-06-04 | 深圳市科列技术股份有限公司 | 电池管理系统的从控模块地址自动编码系统及方法 |
| CN113014686A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-22 | 上海埃斯凯变压器有限公司 | 一种多设备自动寻址的方法、系统及电子设备 |
| CN114019865A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-02-08 | 弘正储能(上海)能源科技有限公司 | 一种低压储能系统的自动编址装置及方法 |
| CN116155861A (zh) * | 2023-04-20 | 2023-05-23 | 杭州视芯科技股份有限公司 | 一种有线通信系统及其设备id的配置方法 |
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