CN220209055U - 一种应用于锂电池的均衡监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于锂电池的均衡监控系统，包括电池模块管理单元、电池簇管理单元、电池总控单元、控制单元；所述电池模块管理单元均包括电池模块、采集模块以及温控模块；所述电池总控单元通过CAN总线能够与电池簇管理单元通讯连接，所述电池簇管理单元通过CAN总线能够与所述电池模块管理单元进行通讯连接，所述电池模块管理单元、电池簇管理单元和电池总控单元上均设置有接口插补层部，所述控制单元的通讯协议接口能够信号对接所述插补层部，以分别信号监控所述电池模块管理单元、电池簇管理单元和电池总控单元。本实用新型至少包括以下优点：采用层级通讯和插补规则直接通讯的结合，使得信息传递速率高，从而保证监测管理效率。

Description

一种应用于锂电池的均衡监控系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体的是一种应用于锂电池的均衡监控系统。

背景技术

本部分的描述仅提供与本实用新型公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

锂电池作为一种能量密度大、平均输出电压高的特性，已经应用于目前市场的多领域中。锂电池还具有以下特性：自放电小、没有记忆效应、工作温度范围宽、可快速充放电、使用 寿命长、没有环境污染、制作相对容易等优点，被称为绿色电池。

但是目前在锂电池使用过程中，由于拓扑固化的设计，具体表现包括，现有的电池模块管理单元与电池簇管理单元之间是独立工作的，无法构成本申请中的双环网，另外控制单元相较于电池模块管理单元、电池簇管理单元以及电池总控单元无法形成本申请中的点对点直接控制，进而使得信息传递速率较低，从而导致对其监测管理效率差。因此，亟需设计一种应用于锂电池的均衡监控系统。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型实施例提供了一种应用于锂电池的均衡监控系统，其采用层级通讯和插补规则直接通讯的结合，使得信息传递速率高，从而保证监测管理效率。

本申请实施例公开了：一种应用于锂电池的均衡监控系统，包括电池模块管理单元、电池簇管理单元、电池总控单元、控制单元；

所述电池模块管理单元的数量设置有多个，每个所述电池模块管理单元均包括由多个单体组成的电池模块、采集模块以及温控模块，所述采集模块能够对所述电池模块的特征参数进行采集；

所述电池簇管理单元的数量设置有多个，其中一个所述电池簇管理单元对应有多个预设数量的所述电池模块管理单元，

所述电池总控单元通过CAN总线能够与多个所述电池簇管理单元通讯连接，所述电池簇管理单元通过CAN总线能够与其对应的多个所述电池模块管理单元进行通讯连接，

其中，所述电池模块管理单元、电池簇管理单元和电池总控单元上均设置有接口插补层部，所述控制单元的通讯协议接口能够信号对接所述插补层部，以分别信号监控所述电池模块管理单元、电池簇管理单元和电池总控单元。

进一步地，还包括散热单元，所述散热单元包括能够与所述电池模块管理单元、电池簇管理单元对应设置的风扇件，贴合设置在所述电池模块外侧的散热板件，所述风扇件与所述温控模块信号连接。

进一步地，所述散热板件包括能够与所述电池模块外侧壁贴合的散热本体、设置在所述散热本体外侧壁上的多个散热条。

进一步地，所述接口插补层部能够对所述控制单元发出的指令信号进行获取并解析，所述指令信号包括所述电池模块的电压、温度数据，所述电池簇管理单元的电池簇电流数据、总压数据、绝缘数据中的一种或多种。

进一步地，还包括能够接入所述电池簇管理单元的储能继保单元，所述储能继保单元在所述电池模块管理单元和/或电池簇管理单元发生预设故障时能够断路。

进一步地，还包括辅助蓄电池供电单元，所述电池模块管理单元、电池簇管理单元、电池总控单元、控制单元分别与所述辅助蓄电池电池供电单元电性连接。

进一步地，还包括与控制单元信号连接的警示单元，所述警示单元包括能够发声的警报器、能够闪烁灯光的警报灯。

借由以上的技术方案，本实用新型的有益效果如下：

所述电池总控单元通过CAN总线能够与多个所述电池簇管理单元通讯连接，所述电池簇管理单元通过CAN总线能够与其对应的多个所述电池模块管理单元进行通讯连接；通过硬件交换机的引入，并通过私有协议，能够使得所述电池模块管理单元和电池簇管理单元之间形成双环网，使得每个电池簇管理单元能够对与其对应的其中一个或多个该电池模块管理单元的信息进行获取，进而再传输至该电池总控单元；

2、该接口插补层部能够对控制单元发出的指令信号进行获取并解析，也就是说，该控制单元在上述双环网的基础上，还能够直接作用于上述的电池模块管理单元、电池簇管理单元和电池总控单元，采用点对点的直接控制，在锂电池工作过程中发生故障时，能够快速监测并响应，进而最大程度上做出相应措施，以降低风险。另外在锂电池正常工作过程中，可以利用双环网的设置，能够持续进行监控，保证信息传递速率高，从而提高监测管理效率。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中的整体装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的散热单元处的结构示意图。

以上附图的附图标记：1、电池模块管理单元；2、电池簇管理单元；3、电池总控单元；4、控制单元；5、警报器；6、警报灯；7、散热本体；8、散热条。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

结合图1和图2所示，本实施例公开了一种应用于锂电池的均衡监控系统，包括电池模块管理单元1、电池簇管理单元2、电池总控单元3、控制单元4。

所述电池模块管理单元1包括由多个单体组成的电池模块、采集模块以及温控模块。该工作过程中，该采集模块能够对该电池模块的特征参数进行实时采集，该温控模块能够对该电池模块产生的热量特征参数进行实时采集。优选地，该电池模块管理单元1的数量设置有多个，具体可根据实际情况适应性设置。

其中一个所述电池簇管理单元2对应有多个预设数量的所述电池模块管理单元1，并采用CAN总线进行数据通讯，以能够将上述的电池模块的特征参数、热量特征参数进行传递。优选地，该电池簇管理单元2的数量也设置有多个，具体可根据实际情况适应性设置。

所述电池总控单元3通过CAN总线能够与多个所述电池簇管理单元2通讯连接，所述电池簇管理单元2通过CAN总线能够与其对应的多个所述电池模块管理单元1进行通讯连接。上述的设置方式中，通过硬件交换机的引入，并通过私有协议，能够使得所述电池模块管理单元1和电池簇管理单元2之间形成双环网，使得每个电池簇管理单元2能够对与其对应的其中一个或多个该电池模块管理单元1的信息进行获取，进而再传输至该电池总控单元3。

其中值得注意的是，该电池模块管理单元1、电池簇管理单元2和电池总控单元3上均设置有接口插补层部，所述控制单元4的通讯协议接口能够信号对接所述插补层部，以分别信号监控所述电池模块管理单元1、电池簇管理单元2和电池总控单元3。上述的设置方式中，该接口插补层部能够对控制单元4发出的指令信号进行获取并解析，也就是说，该控制单元4在上述双环网的基础上，还能够直接作用于上述的电池模块管理单元1、电池簇管理单元2和电池总控单元3，采用点对点的直接控制，在锂电池工作过程中发生故障时，能够快速监测并响应，进而最大程度上做出相应措施，以降低风险。另外在锂电池正常工作过程中，可以利用双环网的设置，能够持续进行监控，保证信息传递速率高，从而提高监测管理效率。

该接口插补层部能够对所述控制单元4发出的指令信号进行获取并解析，所述指令信号包括所述电池模块的电压、温度数据，所述电池簇管理单元2的电池簇电流数据、总压数据、绝缘数据中的一种或多种。

本实施方式中，该系统还包括散热单元，该散热单元包括能够与所述电池模块管理单元1、电池簇管理单元2对应设置的风扇件，贴合设置在所述电池模块外侧的散热板件，所述风扇件与所述温控模块信号连接。优选地，该散热板包括能够与所述电池模块外侧壁贴合的散热本体7、设置在所述散热本体7外侧壁上的多个散热条8。其中该散热板件和散热条8可采用一体成型设置，材质选用铝制材料。

上述的设置方式中，通过该散热板能够持续对工作过程中的电池模块进行散热，同时，该风扇件在该电池模组的散热的热量特征参数超出预设值后被信号触发，进而对该电池模组进行散热，直至该电池模组的热量特征参数降低至预设范围内。

本实施方式中，该系统还包括能够接入所述电池簇管理单元2的储能继保单元，所述储能继保单元在所述电池模块管理单元1和/或电池簇管理单元2发生预设故障时能够断路。具体地，当系统发生短路、过流等严重故障，又或者是电池模组自身产生故障时，该储能继保单元能够单点对发生故障处进行及时分断隔离，从而保证系统的安全稳定运行。

本实施方式中，该系统还包括辅助蓄电池供电单元，所述电池模块管理单元1、电池簇管理单元2、电池总控单元3、控制单元4分别与所述辅助蓄电池电池供电单元电性连接。另外，该系统还包括与控制单元4信号连接的警示单元，所述警示单元包括能够发声的警报器5、能够闪烁灯光的警报灯6。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种应用于锂电池的均衡监控系统，其特征在于，包括电池模块管理单元、电池簇管理单元、电池总控单元、控制单元；

所述电池模块管理单元的数量设置有多个，每个所述电池模块管理单元均包括由多个单体组成的电池模块、采集模块以及温控模块，所述采集模块能够对所述电池模块的特征参数进行采集；

所述电池簇管理单元的数量设置有多个，其中一个所述电池簇管理单元对应有多个预设数量的所述电池模块管理单元，

所述电池总控单元通过CAN总线能够与多个所述电池簇管理单元通讯连接，所述电池簇管理单元通过CAN总线能够与其对应的多个所述电池模块管理单元进行通讯连接，

其中，所述电池模块管理单元、电池簇管理单元和电池总控单元上均设置有接口插补层部，所述控制单元的通讯协议接口能够信号对接所述插补层部，以分别信号监控所述电池模块管理单元、电池簇管理单元和电池总控单元。

2.如权利要求1所述的应用于锂电池的均衡监控系统，其特征在于，还包括散热单元，所述散热单元包括能够与所述电池模块管理单元、电池簇管理单元对应设置的风扇件，贴合设置在所述电池模块外侧的散热板件，所述风扇件与所述温控模块信号连接。

3.如权利要求2所述的应用于锂电池的均衡监控系统，其特征在于，所述散热板件包括能够与所述电池模块外侧壁贴合的散热本体、设置在所述散热本体外侧壁上的多个散热条。

4.如权利要求1所述的应用于锂电池的均衡监控系统，其特征在于，所述接口插补层部能够对所述控制单元发出的指令信号进行获取并解析，所述指令信号包括所述电池模块的电压、温度数据，所述电池簇管理单元的电池簇电流数据、总压数据、绝缘数据中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的应用于锂电池的均衡监控系统，其特征在于，还包括能够接入所述电池簇管理单元的储能继保单元，所述储能继保单元在所述电池模块管理单元和/或电池簇管理单元发生预设故障时能够断路。

6.如权利要求1所述的应用于锂电池的均衡监控系统，其特征在于，还包括辅助蓄电池供电单元，所述电池模块管理单元、电池簇管理单元、电池总控单元、控制单元分别与所述辅助蓄电池供电单元电性连接。

7.如权利要求1所述的应用于锂电池的均衡监控系统，其特征在于，还包括与控制单元信号连接的警示单元，所述警示单元包括能够发声的警报器、能够闪烁灯光的警报灯。