CN218037232U - 一种自动校准电池电量soc的换电机柜 - Google Patents
一种自动校准电池电量soc的换电机柜 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种自动校准电池电量SOC的换电机柜，包括上位机，上位机通过物联网网络连接有服务器平台，上位机通讯连接有n个电池仓，n为不超过12的正整数，电池仓内设置有仓控板，仓控板通讯连接有电池和充电电源，电池电连接有放电电阻，仓控板与放电电阻之间设置有控制开关，上位机信号连接有机柜温度传感器。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动校准电池电量SOC的换电机柜，属于充换电柜技术领域。
背景技术
电池发展至今，普及的范围越来越广，无论电动车还是手机等消费类产品，都离不开电池的使用，而电池的寿命逐渐成为电池使用不可忽视的因素，对电池来说，影响其寿命有很多因素，但主要因素就是电池的SOC，即电池电量，目前估算电池SOC的方法已经出现了很多种，既有传统的电流积分法、电池内阻法、放电试验法、开路电压法、负载电压法，也有较为创新的Kalman滤波法、模糊逻辑理论法和神经网络法等，各种估算方法都有自己的优缺点，其中放电试验法一般作为电池SOC估算纠正的标定方法，在电池的后期维护工作中广泛使用，而且对于未知电池SOC值的情况下采用此方法，相对简单、可靠，并且结果也比较准确，同时对不同种类的电池都有效。
但是放电试验法也存在两点不足：第一，该方法的试验过程需要花费大量的时间；第二，使用此方法时需要将目标电池从使用设备上取下，影响电池的正常使用。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型公开了一种自动校准电池电量SOC的换电机柜，通过上位机与仓控板、电池、充电器的多级通信系统，从而使电池SOC校准可以实现全自动化运行，通过对电池使用循环次数进行判断，结合放电试验法，对电池进行一次完整的充放电循环，减少电池频繁使用导致电池SOC出现的参数误差，从而达到校准电池SOC的目的，采用多仓设计的换电机柜硬件设施又可以支持很多电池可以同时进行电池SOC的校准，直接提高了电池SOC校准效率。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种自动校准电池电量SOC的换电机柜，包括上位机，上位机通过物联网网络连接有服务器平台，上位机通讯连接有n个电池仓，n为不超过12的正整数，电池仓内设置有仓控板，仓控板通讯连接有电池和充电电源，电池电连接有放电电阻，仓控板与放电电阻之间设置有控制开关，上位机信号连接有机柜温度传感器。
进一步地，所述电池连接有MOS管的栅极，MOS管的源极接地，MOS管Q2的漏极连接有第五十电阻的一端，第五十电阻的另一端连接有继电器的2脚，继电器的1脚连接有第四二极管的负极，第四二极管的正极连接有12V电压；继电器的3脚和4脚分别连接放电电阻的两端。
进一步地，电池连接有第四十电容的一端和第一百一十二电阻的一端，第四十电容的另一端、第一百一十二的另一端接地。
进一步地，第五十电阻的另一端连接有第十整流二极管的正极、LED管的负极，第十整流二极管的负极连接有第七十八电阻的一端，LED管的正极连接有第一百一十八电阻的一端；第七十八电阻的另一端和第一百一十八电阻的另一端连接有第四二极管的负极。
进一步地，第四二极管的负极连接有第三十二电容的一端，第三十二电容的另一端接地。
本实用新型的优点如下：
1、通过上位机与仓控板、电池、充电器的多级通信系统，从而使电池SOC校准可以实现全自动化运行，通过对电池使用循环次数进行判断，结合放电试验法，对电池进行一次完整的充放电循环，减少电池频繁使用导致电池SOC出现的参数误差，从而达到校准电池SOC的目的。
2、采用多仓设计的换电机柜硬件设施可以支持很多电池可以同时进行电池SOC的校准，直接提高了电池SOC校准效率。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例1中自动校准电池电量SOC的系统示意图。
图2为本实用新型具体实施例1中自动校准电池电量SOC的放电电阻和电池的连接电路图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，具体说明本实用新型中的一种自动校准电池电量SOC的换电机柜的结构。
实施例1
如图1和图2所示，一种自动校准电池电量SOC的换电机柜，包括上位机，上位机通过物联网网络连接有服务器平台，上位机通讯连接有n个电池仓，n为不超过12的正整数，电池仓内设置有仓控板，仓控板通讯连接有电池和充电电源，电池电连接有放电电阻，仓控板与放电电阻之间设置有控制开关，上位机信号连接有机柜温度传感器。
其中，电池连接有MOS管Q2的栅极、第四十电容C40的一端和第一百一十二电阻R112的一端，第四十电容C40的另一端、第一百一十二R112的另一端和MOS管Q2的源极接地，MOS管Q2的漏极连接有第五十电阻R50的一端，第五十电阻R50的另一端分为三路，第一路连接有继电器K1的2脚，第二路连接有第十整流二极管D10的正极，第十整流二极管D10的负极连接有第七十八电阻R78的一端，第三路连接有LED管LED12的负极，LED管LED12的正极连接有第一百一十八电阻R118的一端，继电器K1的1脚、第七十八电阻R78的另一端和第一百一十八电阻R118的另一端汇集后连接有第四二极管D4的负极，第四二极管D4的正极连接有12V电压；继电器K1的3脚和4脚分别连接放电电阻的两端。第四二极管D4的负极连接有第三十二电容C32的一端，第三十二电容C32的另一端接地。
一种自动校准电池电量SOC的换电机柜的使用方法如下：
S1：正常使用的电池进入换电机柜，上位机通过采集电池的SOC、温度、循环次数信息，判断是否满足校准电池电量SOC条件；
S2：上位机判断该电池满足校准电池电量SOC条件后，执行电池电量SOC校准程序，上位机发送信息到仓控板，仓控板接收到信息使电池进入电池电量SOC校准过程；
S3：电池开始进行放电和充电，直至电池充满电，循环次数发生改变，上位机通过识别电池寄存器里面的循环次数，判定电池电量SOC校准完成，从而进入正常操作状态，等待换电使用。
进一步地，所述校准电池电量SOC条件包括电池循环次数，电池循环次数分为三级进行判定：
当电池循环次数≤50次，至少隔25次校准一次；
当50＜电池循环次数≤500次，至少隔100次校准一次；
当500＜电池循环次数≤1000次，至少隔200次校准一次；
所述校准电池电量SOC条件包括电池温度，当电池温度不超过设置的电池最高温度时，满足校准的电池温度条件；
所述校准电池电量SOC条件包括换电柜机柜温度，当机柜温度不超过设置的机柜最高温度时，满足校准的机柜温度条件；
所述校准电池电量SOC条件包括电池SOC，当电池SOC≤10％时，满足校准的电池SOC条件；
以上校准电池电量SOC条件必须同时全部满足，上位机执行电池电量SOC校准程序。
进一步地，电池收到仓门控制板发送的信息后，通过放电电阻开始进行放电，直至完全放电之后上报信息到控制板，仓控板收到信息之后自动上报到上位机，根据电池上报的信息，上位机确定发送充电指令信息到仓控板，仓控板使能电池打开电池充放电管，电池开始以最大充电电流进行充电，直至电池充满电，完成整个电池电量SOC校准过程，在校准电量SOC过程中，电池温度超出上位机设置范围、电池充电出现异常、机柜温度异常、在规定的时间之内没有完成校准过程，校准功能停止运行，通过仓控板上报到上位机，电池会重新进行检测。
充电器在电池校准电量SOC过程中，收到仓控板发送的充电指令开始为电池进行检测，检测通过之后开始为电池进行充电，直至电池充满电，收到仓控板发送的停止充电指令关闭充电功能，完成整个电池电量SOC的校准，校准电池电量SOC的过程中，充电器充电出现通信故障或者充电异常状况，导致无法正常进行工作，校准功能停止运行，通过仓控板上报到上位机，电池会重新进行检测。
放电电阻在进行电池电量SOC校准时，担当负载的角色，电池通过连接放电电阻，进行电量释放，等待电池电量释放完成以后，断开其与放电电阻连接的电路，完成整个电池电量的SOC的校准，校准电池电量SOC的过程中，放电电阻出现断开或者其他故障导致无法正常工作，校准功能停止运行，通过仓控板上报到上位机，电池会重新进行检测。
温度传感器在电池电量SOC校准开始进行时，仓控板和上位机会确定放电电阻温度以及机柜温度信息，如果此时温度在校准电池电量SOC条件设置范围之内，就开始进行电池电量SOC的校准，校准电量SOC的过程中出现温度超出设置范围，上位机会自动判断并发送停止校准指令，校准功能停止运行通过仓控板上报到上位机，电池会重新进行检测。
进一步地，所述电池电量SOC校准过程中，电池的电量SOC、电池温度等信息实时上报到上位机，上位机显示电池处于校准过程中，禁止换电操作。
进一步地，所述校准电池电量SOC条件通过服务器远程设置，或通过本地直接修改。
进一步地，所述上位机控制换电机柜进行校准电池电量SOC的时间段可自行设置，优选为22:00-4:00，其他时间段则不会进行校准电池电量SOC。
正常使用的电池通过换电进入换电机柜，上位机通过采集电池的SOC、温度、循环次数等信息，同时根据当前机柜温度，判断是否满足当前设置的校准电池电量SOC条件，满足条件之后上位机会执行电池电量SOC校准程序，发送信息到仓控板，仓控板接收到信息使能电池进入电池电量SOC校准过程，电池开始进行放电和充电，直至电池充满电，循环次数发生改变，标志着电池完成电量SOC校准过程。
Claims (5)
1.一种自动校准电池电量SOC的换电机柜，其特征在于，包括上位机，上位机通过物联网网络连接有服务器平台，上位机通讯连接有n个电池仓，n为不超过12的正整数，电池仓内设置有仓控板，仓控板通讯连接有电池和充电电源，电池电连接有放电电阻，仓控板与放电电阻之间设置有控制开关，上位机信号连接有机柜温度传感器。
2.如权利要求1所述的一种自动校准电池电量SOC的换电机柜，其特征在于，所述电池连接有MOS管的栅极，MOS管的源极接地，MOS管Q2的漏极连接有第五十电阻的一端，第五十电阻的另一端连接有继电器的2脚，继电器的1脚连接有第四二极管的负极，第四二极管的正极连接有12V电压；继电器的3脚和4脚分别连接放电电阻的两端。
3.如权利要求1所述的一种自动校准电池电量SOC的换电机柜，其特征在于，所述电池连接有第四十电容的一端和第一百一十二电阻的一端，第四十电容的另一端、第一百一十二的另一端接地。
4.如权利要求2所述的一种自动校准电池电量SOC的换电机柜，其特征在于，所述第五十电阻的另一端连接有第十整流二极管的正极、LED管的负极，第十整流二极管的负极连接有第七十八电阻的一端，LED管的正极连接有第一百一十八电阻的一端；第七十八电阻的另一端和第一百一十八电阻的另一端连接有第四二极管的负极。
5.如权利要求2所述的一种自动校准电池电量SOC的换电机柜，其特征在于，所述第四二极管的负极连接有第三十二电容的一端，第三十二电容的另一端接地。
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| CN202221332559.0U CN218037232U (zh) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 一种自动校准电池电量soc的换电机柜 |
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Publications (1)
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| CN218037232U true CN218037232U (zh) | 2022-12-13 |
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Family Applications (1)
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| CN202221332559.0U Active CN218037232U (zh) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 一种自动校准电池电量soc的换电机柜 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-05-31 CN CN202221332559.0U patent/CN218037232U/zh active Active
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