[發明專利]基于5G云計算平臺的電池智能化充放電管理系統及方法

在審

• 申請號: 202010885711.7
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111913985A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 汪玉潔;周才杰;陳宗海
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06F16/245
• 分類號: G06F16/245;G06F16/25;G06F16/28;G06F16/29;G16Y10/35;G16Y20/20;G16Y40/10;G16Y40/20;G16Y40/30;H01M10/42;H01M10/44;B60L58/10;B60L58/12;B60L3/0
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 張乾楨

1.一種基于5G云計算平臺的電池智能化充放電管理系統，其特征在于，包括：

基于雙CPU架構的電池管理片上系統、5G通信單元、數據庫服務器、云計算平臺、web服務器以及可視化終端；

其中所述雙CPU架構的電池管理片上系統用于實現對各個電池組的運行狀態數據采集，以及基于電池數據信息實現電池的SOC估計、SOH估計、故障診斷、充放電控制，所述電池包中包括多個電池；

所述5G通信單元連接到所述雙CPU架構的電池管理系統，用于實時傳輸電池組的運行狀態信息以及位置信息至云計算平臺，并接收來自云計算平臺傳送的控制參數與信號；

所述云計算平臺用于實現對電池運行數據以及定位信息進行存儲、分析與傳輸，實現多維度電池參數提取、BMS控制策略以及電池組的多狀態綜合估計，同時利用電池狀態信息制定智能充放電控制策略，實現云端輔助電池管理系統協同控制；

所述可視化終端實現網頁瀏覽器接入，依托搜索引擎和數據引擎實現數據檢索、分析、可視化展示以及用戶的偏好設置。

2.根據權利要求1所述的一種基于5G云計算平臺的電池智能化充放電管理系統，其特征在于：

所述的雙CPU架構的電池管理片上系統采用主從架構模式，包括主機單元和從機單元，從機單元負責采集各個電池包的單體電壓、電流、溫度數據信息，主機單元依據傳輸的電池數據信息實現電池的SOC估計、SOH估計、故障診斷、充放電控制。

3.根據權利要求2所述的一種基于5G云計算平臺的電池智能化充放電管理系統，其特征在于：

主機單元包括電源穩壓濾波電路、主機CAN通訊接口，電壓與電流檢測電路，繼電控制電路，主機單元CPU芯片；

所述電源穩壓濾波電路包括3.3V、5V與12V穩壓電路，負責供電，連接到主機單元CPU芯片、主機CAN通訊接口、高壓與電流檢測電路以及5G通信單元和從機單元；

所述主機CAN通訊接口包括主機內CAN接口和主機外CAN接口；

從機單元包括CPU芯片，以及電壓檢測電路ADC、溫度檢測電路、從機內CAN接口以及均衡電路。

4.根據權利要求1所述的一種基于5G云計算平臺的電池智能化充放電管理系統，其特征在于：

所述的5G通信單元包括單片機最小系統、通信模組以及定位模組；單片機最小系統包括ARM內核處理器以及外圍電路，進行數據計算以及數據傳輸功能；通信模組利用5G通信技術，實現電池組運行狀態數據傳輸、遠程參數標定、充放電控制信號接收；定位模組依賴GPS/北斗雙衛星導航系統實現實時定位功能。

5.根據權利要求4所述的一種基于5G云計算平臺的電池智能化充放電管理系統，其特征在于：

所述5G通信單元包括內核處理器STM32芯片，以及電源穩壓濾波電路、5G芯片通信電路、GPS/BD定位電路以及外CAN接口，電源穩壓電路負責為內核處理器芯片、5G芯片通信電路以及GPS/BD定位電路提供穩定電源；5G通信單元的外CAN接口與主機單元的外CAN接口相連，進行電池運行數據與外部控制信號的實時傳輸。

6.根據權利要求1所述的一種基于5G云計算平臺的電池智能化充放電管理系統，其特征在于：

所述云計算平臺基于電池管理片上系統采集的電池包運行狀態數據進行邊緣計算，執行BMS算法以及控制策略，同時將云端控制指令返回片上系統進行輔助協同控制；

對電池運行數據的統一存儲，并將數據統一化與標準化；

云計算平臺部署大數據算法以及電池充放電控制算法，大數據算法基于實時/歷史充放電數據進行多維度電池參數提取、綜合狀態估計以及故障診斷，電池充放電控制算法通過估算的電池狀態信息以及應用層輸入的用戶充電偏好信息，進行智能化充放電控制決策；

通過網頁瀏覽器的接入，實現數據的檢索、分析、可視化展示以及用戶偏好設置。