[實用新型]一種基于雙MCU架構(gòu)的電池簇管理單元裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020819088.0
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN212257605U
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐程驥;常曉勇;陳福鋒;趙謙;王玉婷;李帥;查曉銳
• 申請（專利權(quán)）人: 南京國電南自電網(wǎng)自動化有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H02J13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本實用新型公開了一種基于雙MCU架構(gòu)的電池簇管理單元裝置，包括MCU1微處理器和MCU2微處理器，所述MCU1微處理器與所述MCU2微處理器之間采用SPI接口通信總線互相連接，所述MCU1微處理器分別與電壓測量模塊、電流測量模塊、絕緣監(jiān)測模塊和高壓箱控制模塊電性連接，所述MCU1微處理器與CAN通信模塊采用電性連接，所述MCU2微處理器與無線通信模塊采用電性連接，所述MCU2微處理器與溫度測量模塊采用電性連接。本實用新型提供的一種基于雙MCU架構(gòu)的電池簇管理單元裝置，能夠提升裝置計算資源，為提高數(shù)據(jù)處理和傳輸能力提供了有力保障，可滿足更復(fù)雜的電池管理算法的需求，保證電氣量保護(hù)的快速性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種基于雙MCU架構(gòu)的電池簇管理單元裝置，屬于儲能電池管理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著儲能技術(shù)的不斷發(fā)展，電化學(xué)儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用受到了市場和科研領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。電池管理系統(tǒng)作為電化學(xué)儲能系統(tǒng)的組成部分，其負(fù)責(zé)監(jiān)測并提供儲能電池運行狀態(tài)，是保障儲能系統(tǒng)穩(wěn)定高效工作的重要一環(huán)。

與新能源汽車相比，在電力系統(tǒng)儲能電站的應(yīng)用場景中，儲能電池的數(shù)量和總?cè)萘慷即蠓黾樱渑涮椎膬δ茈姵毓芾硐到y(tǒng)往往需要面對海量的數(shù)據(jù)監(jiān)測需求。因此，儲能電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及傳輸能力對于儲能電站的可靠運行十分關(guān)鍵。在儲能電站的應(yīng)用過程當(dāng)中，電池管理系統(tǒng)往往需要監(jiān)測并上傳全站儲能電池的電氣量與非電氣量，同時需要根據(jù)內(nèi)建算法或外部指令為電池系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的控制與保護(hù)，這些需求都對電池管理系統(tǒng)的硬件資源提出了較高要求。目前，傳統(tǒng)的儲能電池管理系統(tǒng)設(shè)計主要參照的動力電池應(yīng)用的領(lǐng)域，一般采用單MCU架構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單易于維護(hù)。但隨著電網(wǎng)對于儲能電站熱管理等安全性關(guān)鍵要求的不斷提高，傳統(tǒng)電池管理系統(tǒng)受到數(shù)據(jù)處理和傳輸能力受到硬件資源的限制明顯，其無法完全應(yīng)對儲能電站的海量數(shù)據(jù)來源，制約了儲能系統(tǒng)對全局電池數(shù)據(jù)監(jiān)測的能力。同時，單核架構(gòu)的電池管理系統(tǒng)還會帶來潛在的可靠性問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能夠提升裝置計算資源，為提高數(shù)據(jù)處理和傳輸能力提供了有力保障，可滿足更復(fù)雜的電池管理算法的需求，保證電氣量保護(hù)的快速性的基于雙MCU架構(gòu)的電池簇管理單元裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：

一種基于雙MCU架構(gòu)的電池簇管理單元裝置，包括MCU1微處理器和MCU2微處理器，所述MCU1微處理器與所述MCU2微處理器之間采用SPI接口通信總線互相連接，所述MCU1微處理器分別與電壓測量模塊、電流測量模塊、絕緣監(jiān)測模塊和高壓箱控制模塊電性連接，所述MCU1微處理器與CAN通信模塊采用電性連接，所述MCU2微處理器與無線通信模塊采用電性連接，所述MCU2微處理器與溫度測量模塊采用電性連接。

所述電壓測量模塊包括AD7606同步采樣模塊。

所述電流測量模塊包括AD7606同步采樣模塊。

所述絕緣監(jiān)測模塊AD7606同步采樣模塊及分壓電阻。

所述高壓箱控制模塊包括開入開出繼電器。

所述CAN通信模塊包括TJA1050CAN收發(fā)器。

所述無線通信模塊包括ZigBee、WIFI或者藍(lán)牙通信模塊。

所述溫度測量模塊包括AD7606同步采樣模塊及NTC熱敏電阻。

本實用新型的有益效果：本實用新型公開的一種基于雙MCU架構(gòu)的電池簇管理單元裝置，通過改進(jìn)的基于SPI總線通信的雙MCU硬件架構(gòu)，將電氣量/非電氣量測量，控制與通信等不同的任務(wù)分配至可獨立運行的兩塊MCU，具備更高的裝置運行可靠性，可有效提升電池管理單元計算資源利用效率，滿足全數(shù)據(jù)上傳和復(fù)雜分析算法需求，具備更強的數(shù)據(jù)處理及傳輸能力，并可應(yīng)用更復(fù)雜的電池管理算法；保證電氣量保護(hù)的快速性，提升了溫度管理優(yōu)化效率。