CN218824613U - 一种应用于梯次锂电池模组再利用的电池采集管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于梯次锂电池模组再利用的电池采集管理系统，包括锂电池模组、采集板及主控板，锂电池模组位于主回路上，锂电池模组包括多个并联设置的支路电池串，每个支路电池串包括多个串联设置的单体电池，采集板设有多个，每个支路电池串均连接一到多个采集板，采集板用于采集每个单体电池的数据信息，每个采集板均与主控板通过无线通信方式连接。本实用新型电池采集管理系统能够监测到锂电池模组每条并联支路中的每串锂电池的电压等数据信息，随时进行管理维护，优化对锂电池组的控制，从而降低使用者的维护管理费用，延长使用寿命。

Description

一种应用于梯次锂电池模组再利用的电池采集管理系统

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，特别涉及一种应用于梯次锂电池模组再利用的电池采集管理系统。

背景技术

电池供电电子设备在现代社会的应用越来越普及，手持设备的快速扩张和电动汽车等类似应用的普及导致了对电池技术的需求越来越高。然而电池在应用扩展的同时也带来了相应的安全问题，除了在电池设计、生产时考虑安全因素，电池供电设备的可靠运行也离不开电池管理系统，它包括充电控制，电池容量监控，剩余运行时间估计，均衡和寿命估测等功能，而所有这些功能的前提是尽可能准确的采集电池模组的各项参数，如电压，温度等。

现有锂电池模组采集技术模组间普遍只能串联采集从而控制主回路，不能实现模组的并联采集，并联时有部分并联支路中每串电池电压无法采集并与电池管理系统无法握手通讯。

实用新型内容

为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种应用于梯次锂电池模组再利用的电池采集管理系统，能够监测到锂电池模组每条并联支路中的每串锂电池的电压等数据信息，随时进行管理维护，优化对锂电池组的控制，从而降低使用者的维护管理费用，延长使用寿命。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种应用于梯次锂电池模组再利用的电池采集管理系统，包括锂电池模组、采集板及主控板，所述锂电池模组位于主回路上，所述锂电池模组包括多个并联设置的支路电池串，每个所述支路电池串包括多个串联设置的单体电池，所述采集板设有多个，每个所述支路电池串均连接一到多个所述采集板，所述采集板用于采集每个所述单体电池的数据信息，每个所述采集板均与所述主控板通过无线通信方式连接。

在以上技术方案中，所述采集板包括电压采集单元、温度采集单元、通讯模块和电源电路，所述电源电路为所述采集板提供电源，所述电压采集单元用于采集所述单体电池的电压，所述温度采集单元用于采集所述单体电池的温度，所述通讯模块用于将所述单体电池的电压和温度通过无线通信方式发送至所述主控板。

在以上技术方案中，所述主控板包括电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元、通讯模块、控制模块、判断模块、报警模块、电源电路、定位模块、监控模块和信号检测模块；

所述电源电路为所述主控板提供电源；

所述电压采集单元用于实时采集所述锂电池模组的每个所述支路电池串电压，以及所述锂电池模组B+和B-间总压、P+和P-间冲压、充电时C+和C-间总压；

所述电流采集单元用于实时采集所述锂电池模组充放电时主回路的总电流；

所述温度采集单元用于实时采集所述锂电池模组电芯表面的温度；

所述定位模块用于基于GPS、北斗对所述锂电池模组实时定位；

所述监控模块用于对所述锂电池模组的所有数据进行实时监测；

所述信号检测模块用于负载信号、充电信号、钥匙信号、唤醒信号、自检信号的检测；

所述通讯模块用于所述主控板内部的所述电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元、信号检测模块、监控模块、定位模块与所述主控板内所述判断模块之间的通讯，以及所述主控板对外部用电设备、充电设备、显示仪器间的通讯；

所述判断模块用于对采集到的数据和检测到的信号进行分析和判断，并将信号传输给所述控制模块；

所述控制模块用于对主回路充放电的控制；

所述报警模块用于基于所述判断模块对数据分析判别后异常时对外的报警提醒。

在以上技术方案中，所述主回路上还设有熔断器、继电器和分流器，所述熔断器、继电器、锂电池模组和分流器沿所述主回路的电流方向依次串联连接。

在以上技术方案中，每个所述采集板上设有多组采集单元，每组采集单元并联设置在对应的所述单体电池上以采集其数据信息。

在以上技术方案中，所述采集板将每个支路的数据信息通过CAN或RS485通讯传输给所述主控板。

本实用新型的有益效果在于：能够监测到锂电池模组每条并联支路中的每串锂电池的温度、电压等数据信息，随时进行管理维护，优化对锂电池组的控制，从而降低使用者的维护管理费用，延长使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型其中一种实施例原理框图；

图2是本实用新型其中一种实施例原理框图；

图3是采集板原理框图；

图4是主控板原理框图。

具体实施方式

为了更好地说明本实用新型的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本实用新型做进一步描述。本实用新型可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本实用新型的构思充分传达给本领域技术人员，本实用新型将仅由权利要求来限定。

如图1-4所示，本实用新型提供了一种应用于梯次锂电池模组再利用的电池采集管理系统，包括普通的串联采集及常见的充/放电控制、过流控制、过温控制、远程监测、均衡及调试功能外，还包含模组并联支路的采集，通过采集板将所有并联支路中的每一串电池的电压值和温度值通过CAN或RS485等通讯传输给主控板从而获取电池组内所有电芯运行的信息，主控板根据分析判断来控制整个电池充放电主回路，再进行大规模持续不间断的大数据监测、分析和挖掘，从而对主回路进行通断控制，完善电池组采集，提高电池使用寿命，为用户提供安全保障、运营优化评估以及增值服务。

本实用新型电池采集管理系统包括锂电池模组、采集板及主控板。

锂电池模组位于主回路上，锂电池模组包括多个并联设置的支路，每个所述支路包括多个串联设置的单体电池。主回路上还设有熔断器、继电器和分流器，熔断器、继电器、锂电池模组和分流器沿主回路的电流方向依次串联连接。

采集板包括电压采集单元、温度采集单元、通讯模块和电源电路，电源电路为采集板提供电源，电压采集单元用于采集单体电池的电压，温度采集单元用于采集单体电池的温度，通讯模块用于将单体电池的电压和温度通过无线通信方式发送至主控板。采集板原理框图如图3所示。

主控板包括电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元、通讯模块、控制模块、判断模块、报警模块、电源电路、定位模块、监控模块和信号检测模块。电源电路为主控板内的所有采集单元和模块提供电源。电压采集单元用于实时采集锂电池模组的每个支路电池串电压，以及锂电池模组B+和B-间总压、P+和P-间冲压、充电时C+和C-间总压；电流采集单元用于实时采集锂电池模组充放电时主回路的总电流；电压采集单元和电流采集单元连接在主回路的锂电池模组上采集对应的信号。温度采集单元用于实时采集锂电池模组电芯表面的温度。

定位模块用于基于GPS、北斗对锂电池模组实时定位。监控模块用于对锂电池模组的所有数据进行实时监测。

信号检测模块用于负载信号、充电信号、钥匙信号、唤醒信号、自检信号的检测。

通讯模块用于主控板内部的电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元、信号检测模块、监控模块、定位模块与主控板内判断模块之间的通讯，以及主控板对外部用电设备、充电设备、显示仪器间的通讯。

判断模块用于对采集到的数据和检测到的信号进行分析和判断，并将分析和判断后的信号传输给控制模块。控制模块用于对主回路充放电的控制。报警模块用于基于判断模块对数据分析判别后异常时对外的报警提醒。主控板原理框图如图4所示。

采集板设有多个，每个支路均连接一到多个采集板，如图1所示实施例每个支路连接一个采集板，如图2所示实施例每个支路连接多个采集板。采集板用于采集每个单体电池的数据信息，每个采集板均与主控板通过无线通信方式连接，将每个支路的数据信息通过CAN或RS485通讯传输给主控板。每个采集板上设有多组采集单元，每组采集单元并联设置在对应的单体电池上以采集其数据信息。

本实用新型电池采集管理系统解决了现有技术梯次电池模组并联时有部分并联支路中每串电池电压无法采集并与电池管理系统无法握手通讯的缺点，优化整个电池包里每条并联支路是每串电池的采集功能，该技术的推广普及有现实意义。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种应用于梯次锂电池模组再利用的电池采集管理系统，其特征在于：包括锂电池模组、采集板及主控板，所述锂电池模组位于主回路上，所述锂电池模组包括多个并联设置的支路电池串，每个所述支路电池串包括多个串联设置的单体电池，所述采集板设有多个，每个所述支路电池串均连接一到多个所述采集板，所述采集板用于采集每个所述单体电池的数据信息，每个所述采集板均与所述主控板通过无线通信方式连接。

2.根据权利要求1所述电池采集管理系统，其特征在于：所述采集板包括电压采集单元、温度采集单元、通讯模块和电源电路，所述电源电路为所述采集板提供电源，所述电压采集单元用于采集所述单体电池的电压，所述温度采集单元用于采集所述单体电池的温度，所述通讯模块用于将所述单体电池的电压和温度通过无线通信方式发送至所述主控板。

3.根据权利要求1所述电池采集管理系统，其特征在于：所述主控板包括电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元、通讯模块、控制模块、判断模块、报警模块、电源电路、定位模块、监控模块和信号检测模块；

所述电源电路为所述主控板提供电源；

所述电压采集单元用于实时采集所述锂电池模组的每个所述支路电池串电压，以及所述锂电池模组B+和B-间总压、P+和P-间冲压、充电时C+和C-间总压；

所述电流采集单元用于实时采集所述锂电池模组充放电时主回路的总电流；

所述温度采集单元用于实时采集所述锂电池模组电芯表面的温度；

所述定位模块用于基于GPS、北斗对所述锂电池模组实时定位；

所述监控模块用于对所述锂电池模组的所有数据进行实时监测；

所述信号检测模块用于负载信号、充电信号、钥匙信号、唤醒信号、自检信号的检测；

所述通讯模块用于所述主控板内部的所述电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元、信号检测模块、监控模块、定位模块与所述主控板内所述判断模块之间的通讯，以及所述主控板对外部用电设备、充电设备、显示仪器间的通讯；

所述判断模块用于对采集到的数据和检测到的信号进行分析和判断，并将信号传输给所述控制模块；

所述控制模块用于对主回路充放电的控制；

所述报警模块用于基于所述判断模块对数据分析判别后异常时对外的报警提醒。

4.根据权利要求1所述电池采集管理系统，其特征在于：所述主回路上还设有熔断器、继电器和分流器，所述熔断器、继电器、锂电池模组和分流器沿所述主回路的电流方向依次串联连接。

5.根据权利要求1所述电池采集管理系统，其特征在于：每个所述采集板上设有多组采集单元，每组采集单元并联设置在对应的所述单体电池上以采集其数据信息。

6.根据权利要求1所述电池采集管理系统，其特征在于：所述采集板将每个支路的数据信息通过CAN或RS485通讯传输给所述主控板。

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