本發(fā)明涉及一種帶網絡端口的電池管理系統(tǒng)。

背景技術：

電池管理系統(tǒng)(batterymanagementsystembms)可用于電動汽車、電動工具，風、光、電等ups不間斷電源及儲能，應用涵蓋上至航天、下至潛艇等眾多領域。目前，業(yè)內鋰電池組bms保護板技術分4大類，包括單節(jié)保護ic級聯(lián)純硬件保護，多節(jié)集成芯片的純硬件保護方案，多節(jié)集成芯片帶通信的軟硬件集成方案，硬件保護加單片機通信及soc計量方案。單片機控制的bms護板方案，往往都會附加一些功能，比如485通信、232通信、藍牙通信、wifi通信、soc計量、保護參數的設置及交互等。另外，硬件保護方案無法計量電池soc剩余電量，或者根據電池組電壓判斷剩余電量soc，存在soc精確度很差。帶通信的多節(jié)集成芯片及硬件加單片機處理方案，其剩余電量soc計量采取庫侖計積分和開路電壓法，存在誤差積累，長期使用，如果沒有滿充滿放，誤差不斷積累，其最終soc偏差很大。

一般而言電池管理系統(tǒng)要實現(xiàn)以下幾個功能:

1、精確估測soc:

準確估測動力電池組的荷電狀態(tài)(stateofcharge，即soc)，即電池剩余電量。通過建立數學模型，軟件策略算法精確估算荷電狀態(tài)soc，顯示儲能電池的剩余能量，方便用戶準確估算電池組可使用時間。

2、動態(tài)監(jiān)測:

在電池組充放電過程中，實時采集電池組電壓、溫度、充放電電流，通過合理策略運算處理，實施過充、低溫、高溫、過流、短路等保護動作，通過上位機或者聲光，給出告警以及故障指示，直觀指示電池運行狀況，便于挑選出有問題的電池，保持整組電池運行的可靠性和高效性。除此以外，建立每塊電池的使用歷史檔案，為離線分析系統(tǒng)故障提供依據。

3、電池間的均衡:

即為單體電池均衡充電，使電池組中各個電池都達到均衡一致的狀態(tài)。通過軟件均衡策略，使電池組內每個電芯同步滿充滿放，達成電池容量利用最大化。均衡技術是目前世界正在致力研究與開發(fā)的一項電池能量管理系統(tǒng)的關鍵技術。

4、智能通信

通過rs485、rs232、can等總線技術，實現(xiàn)電池組與pc上位機通信，設置各項保護參數，實時顯示電池組電壓、電流、溫度、soc、soh等數據信息，以及告警、保護以及充放電各種狀態(tài)，記錄保存歷史使用信息等。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對目前鋰電池組bms的上述不足，提供一種帶網絡端口的電池管理系統(tǒng)。

本發(fā)明為實現(xiàn)其技術目的所采用的技術方案是：一種帶網絡端口的電池管理系統(tǒng)，包括高精度保護模塊、soc計量模塊、處理器模塊和網絡端口，所述的高精度保護模塊、soc計量模塊以及網絡端口均與所述的處理器模塊相連，所述的網絡端口為集成的網絡mac接口。

本發(fā)明具有集成的網絡mac接口可以利用該接口實現(xiàn)遠程互聯(lián)互通。

進一步的，上述的帶網絡端口的電池管理系統(tǒng)中：所述的高精度保護模塊和soc計量模塊采用型號為采用ti公司新開發(fā)的高精度保護及soc計量芯片bq40z50。

進一步的，上述的帶網絡端口的電池管理系統(tǒng)中：高精度保護及soc計量芯片bq40z50的外圍電路中包括溫度傳感器和檢測電阻。

進一步的，上述的帶網絡端口的電池管理系統(tǒng)中：所述的處理器采用nxp高速高性能arm芯片mk64fx512vxx12。

進一步的，上述的帶網絡端口的電池管理系統(tǒng)中：所述的高速高性能arm芯片mk64fx512vxx12通過i2c總線與高精度保護及soc計量芯片bq40z50連接。

進一步的，上述的帶網絡端口的電池管理系統(tǒng)中：還包括對電池組中的各單體電池進行均衡的均衡模塊。

以下將結合附圖和實施例，對本發(fā)明進行較為詳細的說明。

附圖說明

圖1本發(fā)明實施例原理框圖。

圖2本發(fā)明實施例的結構框圖。

具體實施方式

實施例1如圖1、圖2所示，本實施例是一種帶有網絡端口的電池管理系統(tǒng)，實現(xiàn)移動電話亭后備儲能電池組的充分管理。

采用ti公司新開發(fā)的高精度保護及soc計量芯片bq40z50，實時阻抗跟蹤算法計量soc,獲取高精度soc，實際測試結果，soc精度可達4％，實時跟蹤，全壽命循環(huán)內不存在誤差積累。采用帶電量計量功能的集成保護芯片，內置阻抗跟蹤算法，實現(xiàn)高精端，全壽循環(huán)壽命，soc精確計量。

采用nxp高速高性能arm芯片mk64fx512vxx12,集成網絡mac接口，結合microchip公司的phy芯片ksz8081，實現(xiàn)遠程互聯(lián)通信。采用互聯(lián)網通信技術，將鋰電池組電壓、電流、溫度、soc等現(xiàn)場數據，告警、保護等各種工作狀態(tài)，遠程傳輸到后臺服務器，人機交互獲取各種信息。

本實施例通過合理硬件設計及軟件處理，既保證互聯(lián)實時不間斷通信，又要降低功耗，特別是在無充放電及互聯(lián)通信狀態(tài)下，為保護電池過放，低功耗處理尤為重要，合理的硬件設計以及軟件處理，保證待機及休眠狀態(tài)下功耗很低。

如圖2所示為本實施例的硬件設計結構框圖，如圖2所示，電池組在處理器mk64fx512vxx12的控制下首先需要進行均衡、然后利用ti公司新開發(fā)的高精度保護及soc計量芯片bq40z50和外圍電路電壓、電流、溫度測量保護及soc計量，外圍電路中包括有檢流電阻和溫度傳感器ntc，高精度保護及soc計量芯片bq40z50和處理器mk64fx512vxx12通過i2c總線相連，i2c(inter－integratedcircuit)總線是一種由philips公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設備。而處理器mk64fx512vxx12與集成網絡mac接口則采用isa總線相連。

物聯(lián)網時代，互聯(lián)通信、遠程交互、云端存儲，便是本方案賦予儲能bms電池管理的時代性。2高精度實時soc計量，獨有的阻抗跟蹤算法，確保soc計量的精確性、實時性、長效性。電源技術的合理設計，軟件算法的合理運用，保證待機及休眠的低功耗，待機功耗500微安，休眠功耗80微安，保證電池的有效使用容，防止電池靜置過放失效。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明供一種帶網絡端口的BMS電池管理系統(tǒng)，對電池組進行有效的管理，包括高精度保護模塊、SOC計量模塊、處理器模塊和網絡端口模塊，所述的高精度保護模塊、SOC計量模塊以及網絡端口模塊均與所述的處理器模塊相連，所述的網絡端口為集成的網絡MAC接口和PHY接口。本發(fā)明具有集成的網絡MAC和PHY接口，利用該接口實現(xiàn)遠程互聯(lián)互通，遠程監(jiān)控電池包各項參數，準確定位每一個電池包位置。

技術研發(fā)人員：孫百超
受保護的技術使用者：深圳天邦達科技有限公司
技術研發(fā)日：2017.01.19
技術公布日：2017.11.10