與關(guān)閉狀態(tài)。
[0013]本發(fā)明的方法所采用的技術(shù)方案是:一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的電池管理方法，其特征在于，包括以下步驟:
步驟1:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元的m個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置自身的ID號(hào)，采集其對(duì)應(yīng)10片單電池的電壓和溫度；
步驟2:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元基于Zigbee協(xié)議與綜合管理單元組成星形網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行時(shí)間同步；
步驟3:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元接收來(lái)自綜合管理單元采集的電流傳感器Al數(shù)據(jù)，估算對(duì)應(yīng)10片單電池的荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值，然后進(jìn)入休眠模式；
步驟4:當(dāng)其通信時(shí)間到了，第I無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊向綜合管理單元發(fā)送完其對(duì)應(yīng)的電池的實(shí)時(shí)電壓、溫度、充電時(shí)間、放電時(shí)間、荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值后再次進(jìn)入休眠狀態(tài)，接著第2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊重復(fù)進(jìn)行第I無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊上述進(jìn)行的操作，依次類推，直到第m個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊向綜合管理單元發(fā)送完其對(duì)應(yīng)的電池的實(shí)時(shí)電壓、溫度、荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值后進(jìn)入休眠狀態(tài)；然后第I無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊被再次喚醒進(jìn)入如上述的下一輪循環(huán)向綜合管理單元發(fā)送其對(duì)應(yīng)的電池的實(shí)時(shí)電壓、溫度、充電時(shí)間、放電時(shí)間、荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值值，發(fā)送完畢后第I無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊再次進(jìn)入休眠，接著第2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊被喚醒向綜合管理單元發(fā)送上述數(shù)據(jù)，以此類推不斷進(jìn)行下一次循環(huán)通信發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0014]作為優(yōu)選，步驟4中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元在與綜合管理單元進(jìn)行星形組網(wǎng)通信時(shí)，若其中一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊到了該向綜合管理單元發(fā)送其對(duì)應(yīng)的電池的實(shí)時(shí)電壓、溫度、充電時(shí)間、放電時(shí)間、荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值的時(shí)刻掉網(wǎng)了，該模塊自動(dòng)進(jìn)行重新組網(wǎng)連接操作，同時(shí)由其下一個(gè)ID號(hào)對(duì)應(yīng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊向綜合管理單元發(fā)送其對(duì)應(yīng)的電池的實(shí)時(shí)電壓、溫度、充電時(shí)間、放電時(shí)間、荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值；之后若掉網(wǎng)了的模塊重新組網(wǎng)成功，則該模塊恢復(fù)向綜合管理單元發(fā)送其對(duì)應(yīng)的電池的實(shí)時(shí)電壓、溫度、充電時(shí)間、放電時(shí)間、荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值。
[0015]由于本發(fā)明充分利用了基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)中多個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)傳輸，減少了數(shù)據(jù)采集模塊與綜合管理單元之間通信布線的工作量，提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，該系統(tǒng)還通過(guò)GPRS模塊向遠(yuǎn)程監(jiān)控中心發(fā)送電池組的相關(guān)過(guò)程參數(shù)和工作狀態(tài)等信息，還可以利用上位機(jī)和IXD進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，當(dāng)電池組某片或某些單電池出現(xiàn)欠壓、過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)溫時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警提示。該系統(tǒng)智能化程度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單，適用于各種新能源汽車所需的動(dòng)力電池應(yīng)用場(chǎng)合。
[0016]
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1:為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0018]圖2:為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖3:為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)中綜合管理單元的結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]圖4:為本發(fā)明實(shí)施例的方法流程圖。
[0021]
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]請(qǐng)見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供的一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的電池管理系統(tǒng)，包括輸入輸出單元、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元和綜合管理單元；輸入輸出單元包括由η片電池串聯(lián)組成的電池組，電池組其正負(fù)極分別經(jīng)過(guò)第一二極管Dl和第一開(kāi)關(guān)Kl后通過(guò)高壓輸出端口與外部用電設(shè)備相連向外供電；充電機(jī)的正負(fù)極通過(guò)充電端口分別經(jīng)過(guò)第二二極管D2和第二開(kāi)關(guān)Κ2后與電池組的正負(fù)極相連對(duì)其進(jìn)行充電；無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元包括m個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊，10*m=n ;各個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)應(yīng)采集電池組中10片單電池的電壓、電流和溫度，記錄它們的充電和放電時(shí)間，分別利用安時(shí)法和開(kāi)路電壓法進(jìn)行各為0.5倍的加權(quán)運(yùn)算估算它們的荷電狀態(tài)SOC和健康狀態(tài)S0H，利用基于Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與綜合管理單元相連進(jìn)行通信；綜合管理單元接收來(lái)自無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元的各種數(shù)據(jù)，采集電池組的輸出總電壓和電流，控制第一開(kāi)關(guān)Kl和第二開(kāi)關(guān)K2的導(dǎo)通與關(guān)斷，分別利用第一 CAN網(wǎng)絡(luò)和第二 CAN網(wǎng)絡(luò)與整車控制器和充電器控制器相連進(jìn)行通信，利用USB模塊和SCI模塊與上位機(jī)通信顯示上述各個(gè)數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，通過(guò)LCD進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)顯示，通過(guò)GPRS向遠(yuǎn)程監(jiān)控中心發(fā)送上述數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，若電池組中某一個(gè)電池的輸出電壓、充放電電流、溫度、荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值超出所設(shè)定的閾值時(shí)，綜合管理單元進(jìn)行聲光報(bào)警提示。
[0024]請(qǐng)見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例的輸入輸出單元由電池組、電壓傳感器V1、電流傳感器Al、第一二極管Dl和第二二極管D2、第一開(kāi)關(guān)Kl和第二開(kāi)關(guān)K2構(gòu)成；電池組的正極分別與第一二極管Dl的正極和第二二極管D2的負(fù)極相連，第一二極管Dl的負(fù)極作為高壓輸出端口的正極，電池組的負(fù)極與電流傳感器Al串聯(lián)后分為兩路，一路與第一開(kāi)關(guān)Kl的輸入端相連，同時(shí)與電池組的正極之間并聯(lián)電壓傳感器VI，另一路與第二開(kāi)關(guān)K2的輸入端相連，第一開(kāi)關(guān)Kl和第二開(kāi)關(guān)K2的輸出端分別作為高壓輸出端口和充電端口的負(fù)極。
[0025]請(qǐng)見(jiàn)圖1，本實(shí)施例的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元包括m個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊;m個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊中的A/D轉(zhuǎn)換電路分別采集電池組中它們各自對(duì)應(yīng)的10片單電池的正負(fù)極輸出電壓，m個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊分別與設(shè)置在電池組中10片單電池表面上的溫度傳感器輸出端相連讀取其溫度值，10片無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊分別利用時(shí)鐘電路分別記錄其對(duì)應(yīng)的電池組中10片單電池的充放電時(shí)間，通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)接收綜合管理單元采集的電流傳感器Al的值，估算各個(gè)單電池的荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值，將各個(gè)單電池的電壓、溫度、荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給綜合管理單元。
[0026]請(qǐng)見(jiàn)圖2，本實(shí)施例的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊由電源電路、多路選擇開(kāi)關(guān)、譯碼電路、差分放大電路、濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、I/O擴(kuò)展接口、10片DS18B20、CC2530核心模塊、JTAG接口、時(shí)鐘電路、收發(fā)天線、復(fù)位電路、撥碼開(kāi)關(guān)和LED構(gòu)成；10片單電池作為一個(gè)整體，其對(duì)應(yīng)的正負(fù)極輸出端依次通過(guò)多路選擇開(kāi)關(guān)、差分放大電路和濾波電路后與每個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊的A/D轉(zhuǎn)換電路相連，CC2530核心模塊通過(guò)I/O 口與譯碼電路相連控制多路選擇開(kāi)關(guān)的分時(shí)導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)10片單電池電壓的采集，每個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)I/O擴(kuò)展接口與10片單電池表面安裝的溫度傳感器DS18B20的輸出端相連讀取其溫度值，各個(gè)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊利用時(shí)鐘電路記錄對(duì)應(yīng)10片單電池的充放電時(shí)間，利用基于CC2530核心模塊的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)接收來(lái)自綜合管理單元采集的電流傳感器Al的值，估算各個(gè)單電池的荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值，并基于CC2530核心模塊的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將對(duì)應(yīng)的10片單電池的電壓、溫度、荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值發(fā)送給綜合管理單元。
[0027]請(qǐng)見(jiàn)圖1，本實(shí)施例的綜合管理單元由車載電源、第一 DC/DC、第二 DC/DC、協(xié)調(diào)器控制模塊、上位機(jī)構(gòu)成；車載電源的輸出端分別與第一 DC/DC和第二 DC/DC的輸入端相連；第一 DC/DC的輸出端分別與m個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊的供電端相連為它們供電；第二 DC/DC的輸出端與協(xié)調(diào)器控制模塊的供電端相連；協(xié)調(diào)器