[发明专利]一种带网络端口的电池管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种带网络端口的电池管理系统。

背景技术

电池管理系统(Battery Management System BMS)可用于电动汽车、电动工具，风、光、电等UPS不间断电源及储能，应用涵盖上至航天、下至潜艇等众多领域。目前，业内锂电池组BMS保护板技术分4大类，包括单节保护IC级联纯硬件保护，多节集成芯片的纯硬件保护方案，多节集成芯片带通信的软硬件集成方案，硬件保护加单片机通信及SOC计量方案。单片机控制的BMS护板方案，往往都会附加一些功能，比如485通信、232通信、蓝牙通信、WIFI通信、SOC计量、保护参数的设置及交互等。另外，硬件保护方案无法计量电池SOC剩余电量，或者根据电池组电压判断剩余电量SOC，存在SOC精确度很差。带通信的多节集成芯片及硬件加单片机处理方案，其剩余电量SOC计量采取库仑计积分和开路电压法，存在误差积累，长期使用，如果没有满充满放，误差不断积累，其最终SOC偏差很大。

一般而言电池管理系统要实现以下几个功能:

1、精确估测SOC:

准确估测动力电池组的荷电状态(State of Charge，即SOC)，即电池剩余电量。通过建立数学模型，软件策略算法精确估算荷电状态SOC，显示储能电池的剩余能量，方便用户准确估算电池组可使用时间。

2、动态监测:

在电池组充放电过程中，实时采集电池组电压、温度、充放电电流，通过合理策略运算处理，实施过充、低温、高温、过流、短路等保护动作，通过上位机或者声光，给出告警以及故障指示，直观指示电池运行状况，便于挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性。除此以外，建立每块电池的使用历史档案，为离线分析系统故障提供依据。

3、电池间的均衡:

即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。通过软件均衡策略，使电池组内每个电芯同步满充满放，达成电池容量利用最大化。均衡技术是目前世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。

4、智能通信

通过RS485、RS232、CAN等总线技术，实现电池组与PC上位机通信，设置各项保护参数，实时显示电池组电压、电流、温度、SOC、SOH等数据信息，以及告警、保护以及充放电各种状态，记录保存历史使用信息等。

发明内容

本发明针对目前锂电池组BMS的上述不足，提供一种带网络端口的电池管理系统。

本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种带网络端口的电池管理系统，包括高精度保护模块、SOC计量模块、处理器模块和网络端口，所述的高精度保护模块、SOC计量模块以及网络端口均与所述的处理器模块相连，所述的网络端口为集成的网络MAC接口。

本发明具有集成的网络MAC接口可以利用该接口实现远程互联互通。

进一步的，上述的带网络端口的电池管理系统中：所述的高精度保护模块和SOC计量模块采用型号为采用TI公司新开发的高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50。

进一步的，上述的带网络端口的电池管理系统中：高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50的外围电路中包括温度传感器和检测电阻。

进一步的，上述的带网络端口的电池管理系统中：所述的处理器采用NXP高速高性能ARM芯片MK64FX512Vxx12。

进一步的，上述的带网络端口的电池管理系统中：所述的高速高性能ARM芯片MK64FX512Vxx12通过I2C总线与高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50连接。

进一步的，上述的带网络端口的电池管理系统中：还包括对电池组中的各单体电池进行均衡的均衡模块。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1本发明实施例原理框图。

图2本发明实施例的结构框图。

具体实施方式

实施例1如图1、图2所示，本实施例是一种带有网络端口的电池管理系统，实现移动电话亭后备储能电池组的充分管理。

采用TI公司新开发的高精度保护及SOC计量芯片BQ40Z50，实时阻抗跟踪算法计量SOC,获取高精度SOC，实际测试结果，SOC精度可达4％，实时跟踪，全寿命循环内不存在误差积累。采用带电量计量功能的集成保护芯片，内置阻抗跟踪算法，实现高精端，全寿循环寿命，SOC精确计量。