控制模塊通過USB和SCI與上位機(jī)相連進(jìn)行通信，通過第一 CAN網(wǎng)絡(luò)與整車控制器相連進(jìn)行通信，通過第二 CAN網(wǎng)絡(luò)與充電機(jī)控制器相連進(jìn)行通信，通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與電壓傳感器Vl和電流傳感器Al的輸出端相連采集數(shù)據(jù)，通過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，通過I/O輸出模塊與第一開關(guān)Kl和第二開關(guān)K2的信號(hào)控制端相連。
[0028]請(qǐng)見圖3，本實(shí)施例的協(xié)調(diào)器控制模塊由電源模塊、微控制器MCU、Zigbee模塊、第一 CAN模塊、第二 CAN模塊、時(shí)鐘模塊、USB模塊、SCI模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、LCD模塊、GPRS模塊、I/O輸出模塊和聲光報(bào)警電路構(gòu)成，電源模塊的輸入端與綜合管理單元中第一 DC/DC的輸出端相連；微控制器MCU通過Zigbee模塊分別與m個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方式相連進(jìn)行通信；A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與電壓傳感器Vl和電流傳感器Al的信號(hào)輸出端相連，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與微控制器MCU相連實(shí)現(xiàn)電池組電壓和電流信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換；微控制器MCU通過I/O輸出模塊與聲光報(bào)警電路相連實(shí)現(xiàn)異常情況時(shí)通過I/O輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器和發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)報(bào)警；微控制器MCU通過I/O 口和數(shù)據(jù)線與GPRS模塊相連，GPRS模塊與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心相連進(jìn)行通信發(fā)送電池組所有電池的電壓、電流、溫度、荷電狀態(tài)SOC值、健康狀態(tài)SOH值、電池組的總電壓V1、電池組的荷電狀態(tài)SOC值，以及發(fā)送第一開關(guān)Kl和第二開關(guān)K2的導(dǎo)通與關(guān)閉狀態(tài)；微控制器MCU還可通過USB模塊或SCI模塊與現(xiàn)場上位機(jī)相連發(fā)送電池組所有單電池的電壓、電流、溫度、荷電狀態(tài)SOC值、健康狀態(tài)SOH值、電池組的總電壓V1、電池組的荷電狀態(tài)SOC值，以及發(fā)送第一開關(guān)Kl和第二開關(guān)K2的導(dǎo)通與關(guān)閉狀態(tài)。
[0029]在本發(fā)明的輸入輸出單元通過充電端口與充電機(jī)的輸出端相連，同時(shí)綜合管理單元通過I/O輸出模塊控制第一開關(guān)Kl和第二開關(guān)K2斷開，綜合管理單元通過第一 CAN網(wǎng)絡(luò)與充電機(jī)控制器進(jìn)行通信，當(dāng)收到充電機(jī)控制器發(fā)送出的充電確認(rèn)握手信息后，綜合管理單元通過I/O輸出模塊控制第二開關(guān)K2閉合實(shí)現(xiàn)電池組充電操作；當(dāng)充電過程中電池組出現(xiàn)單電池的電壓、充電電流和溫度高于設(shè)定的閾值時(shí)，綜合管理單元通過I/O輸出模塊控制第二開關(guān)K2斷開，同時(shí)通過I/O輸出模塊驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警提示。
[0030]在本發(fā)明的綜合管理單元首先通過I/O輸出模塊控制第一開關(guān)Kl和第二開關(guān)K2斷開，當(dāng)輸入輸出單元通過高壓輸出端口與外部用電設(shè)備相連后，綜合管理單元通過I/O輸出模塊控制第一開關(guān)Kl閉合實(shí)現(xiàn)電池組的電能輸出；當(dāng)輸出過程中電池組出現(xiàn)單電池的電壓低于設(shè)定的閾值、放電電流和溫度高于設(shè)定的閾值時(shí)，綜合管理單元通過I/O輸出模塊控制第一開關(guān)Kl斷開，同時(shí)通過I/O輸出模塊驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警提示。
[0031]請(qǐng)見圖4，本發(fā)明提供的一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的電池管理方法，包括以下步驟:
步驟1:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元的m個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊通過撥碼開關(guān)設(shè)置自身的ID號(hào)，采集其對(duì)應(yīng)10個(gè)電池的電壓和溫度；
步驟2:無線傳感器網(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:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元接收來自綜合管理單元采集的電流傳感器Al數(shù)據(jù)，先利用安時(shí)法和開路電壓法計(jì)算10片單電池的荷電狀態(tài)SOC再進(jìn)行0.5倍的加權(quán)運(yùn)算估算對(duì)應(yīng)10個(gè)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)。
[0032]步驟4中無線傳感器網(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，則該模塊再次采集其對(duì)應(yīng)的電池的電壓和溫度，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，接收來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)的單電池的荷電狀態(tài)SOC值和健康狀態(tài)SOH值，然后進(jìn)入休眠模式，當(dāng)其通信時(shí)間到了，第I無線傳感器網(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、SOC和SOH值后再次進(jìn)入休眠狀態(tài)。
[0033]應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
[0034]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的電池管理系統(tǒng)，其特征在于:包括輸入輸出單元、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元和綜合管理單元； 所述的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)過第一二極管Dl和第一開關(guān)Kl后通過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)極通過充電端口分別經(jīng)過第二二極管D2和第二開關(guān)Κ2后與電池組的正負(fù)極相連對(duì)其進(jìn)行充電； 所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元包括m個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊，每個(gè)無線傳感器網(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，分別綜合利用安時(shí)法和開路電壓法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)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與綜合管理單元相連進(jìn)行通信； 所述的綜合管理單元接收來自無線傳感器網(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，控制第一開關(guān)Kl和第二開關(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IXD進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)時(shí)顯示，通過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)警提不O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的電池管理系統(tǒng)，其特征在于:所述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、第一開關(guān)Kl和第二開關(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