[發明專利]帶有智能數據管理與電池包異常警報的電池管理系統

在審

• 申請號: 201611262906.6
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106785121A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 譚曉軍;陳鶴;韋旺
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 江門創穎專利事務所(普通合伙)44222
• 代理人: 李乃哲,杜海

技術領域

本發明涉及一種電池的管理系統，尤其是一種汽車電池的管理系統。

背景技術

電動汽車需要使用大量的鋰電池作為其動力來源，由于鋰電池的工作特性，溫度、短路、充電狀態、均衡情況都會對每個單體電池的使用壽命造成很大的影響。目前廣泛的采用BMS系統對汽車電池進行管理，包括電池電壓、溫度、充電管理等等，但是上述對鋰電池的管理措施還是不夠的，尤其對于電動汽車的使用安全性，需要對鋰電池進行實時的監控，并能夠及時將鋰電池的狀態或者警報傳輸到遠程數據中心以便作出及時的響應。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種帶有智能數據管理與電池包異常警報的電池管理系統，能夠對電池進行實時的監控并判斷是否出現異常情況，并及時向遠程數據中心通報。

本發明是這樣來實現上述目的的：

帶有智能數據管理與電池包異常警報的電池管理系統，包括BMS數據采集模塊、智能通信模塊、異常警報模塊以及數據記錄儀；BMS數據采集模塊、智能通信模塊、異常警報模塊以及數據記錄儀通過總線相連；BMS數據采集模塊獲得電池數據并通過總線傳輸至智能通信模塊、數據記錄儀及異常警報模塊；數據記錄儀記錄電池數據；智能通信模塊中設有數據傳輸模塊，數據傳輸模塊將電池數據傳輸至遠程數據中心；異常警報模塊中存儲有電池異常數據，將電池數據與電池異常數據比較判斷電池數據是否出現異常；當電池數據出現異常時，異常警報模塊通過總線發送控制信號至數據記錄儀以及智能通信模塊；智能通信模塊中還設有定位模塊，定位模塊獲取異常時的定位信息，數據傳輸模塊將異常時的定位信息及電池數據傳輸至遠程數據中心，同時數據記錄儀記錄異常時的定位信息及電池數據。

其中，所述電池異常數據由類型編碼、電池包編碼及等級編碼構成，其中類型編碼分別代表以下類型：電池過熱故障、電池絕緣故障、單體過壓故障、電池過流故障、單體欠壓故障、BMU通信超時、VCU通信超時、煙霧故障、充電機通信超時、電池自檢故障、單體壓差異常、溫差異常、總正繼電器狀態、總負繼電器狀態、預充繼電器狀態、高壓互鎖狀態、溫度過低故障、充電繼電器狀態、拆蓋警報。

其中，所述智能通信模塊由MCU、定位模塊、數據傳輸模塊組成，其中MCU的通信端口與總線連接，定位模塊及數據傳輸模塊與MCU的相應端口相連；其中數據傳輸模塊包括有線網絡傳輸、WiFi傳輸、移動網絡傳輸以及短信，傳輸優先級為：有線網絡傳輸>WiFi傳輸>移動網絡傳輸>短信。

本發明的有益效果是：BMS數據采集模塊實時采集電池的所有相關數據，包括電壓、電流、溫度等；然后通過總線將數據傳送到異常警報模塊進行數據處理，一旦發現數據出現異常情況，則異常警報模塊就會將異常的數據存儲到數據記錄儀中同時將異常的數據通過智能通信模塊傳輸到遠程數據中心，以便于遠程數據中心能夠根據異常情況進行實時的監控并采取有效的控制措施。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1，帶有智能數據管理與電池包異常警報的電池管理系統具有以下特征：

1）BMS數據采集模塊采集電池數據。正常情況下，電池數據分為實時數據與完整數據。實時數據傳輸至智能通信模塊，立即發出；完整數據保存在數據記錄儀，并由智能通信模塊上傳。當電池包出現異常，異常警報模塊診斷后，采用中斷-響應方式發送警報信息。

2）異常警報模塊分析采集的電池數據，診斷電池包異常，異常警報類型分為：電池過熱故障，電池絕緣故障，單體過壓故障，電池過流故障，單體欠壓故障，BMU通信超時，VCU通信超時，煙霧故障，充電機通信超時，電池自檢故障，單體壓差過大，溫差過大，總正繼電器狀態異常，總負繼電器狀態異常，預充繼電器狀態異常，高壓互鎖狀態異常，溫度過低故障，充電繼電器狀態異常，電池包拆蓋警報等。

異常情況發生時，電池管理系統采用中斷-響應方式，將BMS數據采集模塊與定位模塊的數據整合，生成實時警報信息和完整警報信息。

實時警報信息由警報類型編碼、電池包編碼及等級編碼構成組成，通過智能通信模塊，選擇實時性最高的通信方式，如有線網絡、WiFi、短信、移動網絡等，短時間內發出警報信息。

完整警報信息由異常時刻的完整電池數據、異常警報類型、位置信息、時間信息組成，通過數據記錄儀保存。