一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)，包括電池包和無(wú)線接收端，所述電池包中包括有電池組、BMS主控單元、電流檢測(cè)電阻、MOSFET管、溫度檢測(cè)探頭和無(wú)線發(fā)射端，所述電池組、電流檢測(cè)電阻、MOSFET管串聯(lián)，所述電池組由多個(gè)電池單體之間相互電連接而成，且設(shè)置有正極連接端和負(fù)極連接端，所述溫度檢測(cè)探頭有多個(gè)，分別貼合于電池組和MOSFET管表面；所述BMS主控單元上集成有控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、以及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與控制模塊連接，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與控制模塊連接，所述控制模塊連接MOSFET管。本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有電池管理系統(tǒng)中存在溫度狀態(tài)監(jiān)控不足、模塊設(shè)置不合理和狀態(tài)信息不直觀的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，各種電動(dòng)運(yùn)輸裝置已在人們生活中得到普遍應(yīng)用，二次電池存在下面的一些缺點(diǎn)，如存儲(chǔ)能量少、壽命短、串并聯(lián)使用問(wèn)題、使用安全性、電池電量估算困難等。電池的性能是很復(fù)雜的，不同類型的電池特性亦相差很大。現(xiàn)有的電池組管理系統(tǒng)雖然能夠一定程度上檢測(cè)電流和電壓狀態(tài)，但對(duì)于MOSFET管等電子元件的溫度情況監(jiān)控不足，或僅檢測(cè)電池組溫度，忽視了其對(duì)于電池功能的影響，電池管理系統(tǒng)的模塊設(shè)置不合理，將發(fā)熱量大的MOSFET管，電流檢測(cè)電阻與其他功能模塊集成，容易造成電池管理系統(tǒng)其他功能模塊的工作失靈;另一方面，現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)較為封閉，使用者難以直觀了解電池的使用狀態(tài)和電池的損耗情況，出現(xiàn)問(wèn)題也難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有電池管理系統(tǒng)中存在溫度狀態(tài)監(jiān)控不足、模塊設(shè)置不合理和狀態(tài)信息不直觀的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)，合理設(shè)置集成模塊，避免BMS主控單元溫度過(guò)高；能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電池組電壓、電流、溫度的全面監(jiān)控，設(shè)置多種保護(hù)模式對(duì)電池組進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)將信息通過(guò)無(wú)線方式傳輸?shù)綗o(wú)線接收端，使用者可通過(guò)無(wú)線接收端直觀了解電池組的實(shí)時(shí)狀態(tài)和損耗情況。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]提供一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)，包括電池包和無(wú)線接收端，所述電池包中包括有電池組、BMS主控單元、電流檢測(cè)電阻、MOSFET管、溫度檢測(cè)探頭和無(wú)線發(fā)射端，所述電池包還包括有正極連接端和負(fù)極連接端，所述電池組、電流檢測(cè)電阻、MOSFET管串聯(lián)于所述正極連接端和負(fù)極連接端之間，所述電池組由多個(gè)電池單體之間相互電連接而成；
[0006]所述BMS主控單元上集成有控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、以及電流模數(shù)轉(zhuǎn)換器、溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器、電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；
[0007]所述電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊分別與電池組和控制模塊連接，用于將獲取的電池組電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字信號(hào)，并將所述電壓數(shù)字信號(hào)傳輸至控制模塊；
[0008]所述電流模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與電流檢測(cè)電阻和控制模塊連接，用于將獲取的電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字信號(hào)，并將所述電流數(shù)字信號(hào)傳輸至控制模塊；
[0009]所述溫度檢測(cè)探頭有多個(gè)，分別貼合于電池組和MOSFET管表面；
[0010]所述溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與溫度檢測(cè)探頭和控制模塊連接，用于將溫度檢測(cè)探頭獲取的溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為溫度數(shù)字信號(hào)，并將所述溫度數(shù)字信號(hào)傳輸至控制模塊；
[0011]所述控制模塊與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接，控制模塊將得到的電壓數(shù)字信號(hào)、電流數(shù)字信號(hào)和溫度數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0012]所述控制模塊連接MOSFET管，控制模塊對(duì)獲取的電壓數(shù)字信號(hào)、電流數(shù)字信號(hào)和溫度數(shù)字信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，根據(jù)邏輯運(yùn)算結(jié)果來(lái)控制MOSFET管的通斷；
[0013]所述控制模塊與無(wú)線發(fā)射端連接，控制模塊調(diào)取數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o(wú)線發(fā)射端中，無(wú)線發(fā)射端將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o(wú)線接收端；
[0014]進(jìn)一步的，所述電池包還包括有鋁制外殼，所述電池組和BMS主控單元封裝于鋁制外殼中，所述無(wú)線發(fā)射端設(shè)置于鋁制外殼外，且無(wú)線發(fā)射端與BMS主控單元通過(guò)I2C協(xié)議有線連接通訊。
[0015]進(jìn)一步的，所述無(wú)線發(fā)射端包括藍(lán)牙發(fā)射模塊、GPRS發(fā)射模塊、紅外發(fā)射模塊中的一種或多種。
[0016]進(jìn)一步的，所述無(wú)線接收端為移動(dòng)接收電子裝置，移動(dòng)接收電子裝置設(shè)置有將接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可讀界面的軟件。
[0017]進(jìn)一步的，所述電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括電壓平衡電路和電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與電壓平衡電路和控制模塊連接，所述電壓平衡電路并聯(lián)連接到各個(gè)單體電池上，電壓平衡電路采集電池組和單體電池的電壓模擬信號(hào)，并轉(zhuǎn)入電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字信號(hào)傳輸至控制模塊。
[0018]進(jìn)一步的，所述MOSFET管包括充電MOSFET管和放電MOSFET管，所述控制模塊連接充電MOSFET管和放電MOSFET管，以控制充電MOSFET管和放電MOSFET管的通斷。
[0019]進(jìn)一步的，所述電池組監(jiān)控系統(tǒng)還包括多個(gè)用于顯示電量和電池狀態(tài)的LED燈，所述BMS主控單元上還集成有LED控制端口，所述LED燈連接至所述LED控制端口。
[0020]進(jìn)一步的，所述電池組監(jiān)控系統(tǒng)還設(shè)置有顯示器，所述BMS主控單元上集成有顯示控制端口，所述顯示器連接至所述顯示控制端口，將電池的狀態(tài)信息傳輸?shù)斤@示器上進(jìn)行顯不O
[0021]本電池組監(jiān)控系統(tǒng)將控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊集成到同一BMS主控單元上，能夠有效縮小該電池組監(jiān)控系統(tǒng)的體積，提高處理效率，同時(shí)將發(fā)熱量較大的MOSFET管和電流檢測(cè)電阻設(shè)置于BMS主控單元外部，避免BMS主控單元的溫度過(guò)高導(dǎo)致的功能故障；
[0022]在電池組和MOSFET管上均設(shè)置有溫度檢測(cè)探頭，可實(shí)時(shí)檢測(cè)電池組、充電MOSFET管和放電MOSFET管的溫度狀態(tài)，使得使用者對(duì)電池組的運(yùn)行狀態(tài)有更加全面的了解，該系統(tǒng)還能通過(guò)檢測(cè)到的溫度狀態(tài)采取相應(yīng)的保護(hù)措施；
[0023]設(shè)置了無(wú)線發(fā)射端和無(wú)線接收端，BMS主控單元對(duì)電池的狀態(tài)信息進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)根據(jù)狀態(tài)信息對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)，將電池狀態(tài)信息以及電池進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)、充電過(guò)流保護(hù)、充電溫度保護(hù)、欠壓保護(hù)、放電過(guò)流保護(hù)、放電溫度保護(hù)和短路保護(hù)等信息、次數(shù)傳輸?shù)綗o(wú)線發(fā)射端，再由無(wú)線接收端接收，使用者能夠及時(shí)了解電池狀態(tài)和電池的損耗程度。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型提供的一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)的電路連接框圖。
[0025]說(shuō)明書(shū)附圖中的附圖標(biāo)記如下:
[0026]1、電池組;2、BMS主控單元;21、電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊;22、控制模塊;23、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊;24、電流模數(shù)轉(zhuǎn)換器;25、溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器;26、智能電池通訊端口；3、無(wú)線發(fā)射端;4、無(wú)線接收端;5、電流檢測(cè)電阻;6、MOSFET管;7、溫度檢測(cè)探頭。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0028]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0029]參見(jiàn)圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)，包括電池包和無(wú)線接收端，所述電池包中包括有電池組1、BMS主控單元2(BMS即BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的縮寫，電池管理系統(tǒng))、電流檢測(cè)電阻5、M0SFET管6(Metal-0xide_Semiconductor Field-Effect Transistor的縮寫，金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、溫度檢測(cè)探頭7和無(wú)線發(fā)射端3，所述電池包還包括有正極連接端和負(fù)極連接端，所述電池組1、電流檢測(cè)電阻5、MOSFET管6串聯(lián)于所述正極連接端和負(fù)極連接端之間，所述電池組I由多個(gè)電池單體之間相互電連接而成；
[0030]所述BMS主控單元2上集成有控制模塊22、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊23、以及電流模數(shù)轉(zhuǎn)換器24、溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器25、電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21;
[0031]將控制模塊22、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊23以及相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊集成到同一BMS主控單元2上，能夠有效縮小該電池組監(jiān)控系統(tǒng)的體積，提高處理效率，同時(shí)將發(fā)熱量較大的MOSFET管6和電流檢測(cè)電阻5設(shè)置于BMS主控單元2外部，避免BMS主控單元2的溫度過(guò)高導(dǎo)致的功能故障。
[0032]所述電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21分別與電池組I和控制模塊22連接，用于將獲取的電池組I電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字信號(hào)，并將所述電壓數(shù)字信號(hào)傳輸至控制模塊22;
[0033]所述電流模數(shù)轉(zhuǎn)換器24分別與電流檢測(cè)電阻5和控制模塊22連接，用于將獲取的電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字信號(hào)，并將所述電流數(shù)字信號(hào)傳輸至控制模塊22;
[0034]所述溫度檢測(cè)探頭7有多個(gè)，分別貼合于電池組I和MOSFET管6表面，可實(shí)時(shí)檢測(cè)電池組I和MOSFET管6的溫度狀態(tài)，使得使用者對(duì)電池組I的運(yùn)行狀態(tài)有更加全面的了解，以便系統(tǒng)根據(jù)溫度狀態(tài)采用相應(yīng)保護(hù)措施;優(yōu)選所訴溫度檢測(cè)探頭采用NTC探頭，即熱敏電阻探頭;
[0035]所述溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器25分別與溫度檢測(cè)探頭7和控制模塊22連接，用于將溫度檢測(cè)探頭7獲取的溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為溫度數(shù)字信號(hào)，并將所述溫度數(shù)字信號(hào)傳輸至控制模塊22;
[0036]所述控制模塊22與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊23連接，控制模塊22將得到的電壓數(shù)字信號(hào)、電流數(shù)字信號(hào)和溫度數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0037]所述控制模塊22連接MOSFET管6，控制模塊22對(duì)獲取的電壓數(shù)字信號(hào)、電流數(shù)字信號(hào)和溫度數(shù)字信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，根據(jù)邏輯運(yùn)算結(jié)果來(lái)控制MOSFET管6的通斷；
[0038]所述控制模塊22與無(wú)線發(fā)射端3連接，控制模塊22調(diào)取數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊23中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o(wú)線發(fā)射端3中，無(wú)線發(fā)射端3將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o(wú)線接收端4;
[0039]所述控制模塊22與無(wú)線發(fā)射端3連接，所述無(wú)線發(fā)射端3與無(wú)線接收端4通過(guò)無(wú)線通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;BMS主控單元2對(duì)電池的狀態(tài)信息進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)根據(jù)狀態(tài)信息對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)，將電池狀態(tài)信息以及電池進(jìn)行保護(hù)的信息、次數(shù)傳輸?shù)綗o(wú)線發(fā)射端3，再由無(wú)線接收端4接收，使用者能夠及時(shí)了解電池狀態(tài)和電池的損耗程度；
[0040]在本實(shí)施例中，所述電池包還包括有鋁制外殼，所述電池組I和BMS主控單元2封裝于鋁制外殼中，所述無(wú)線發(fā)射端3設(shè)置于鋁制外殼外，且無(wú)線發(fā)射端3與BMS主控單元2通過(guò)I2C協(xié)議有線連接通訊，BMS主控單元2上設(shè)置有智能電池通訊端口 26，通過(guò)智能電池通訊端口 26與無(wú)線發(fā)射端3進(jìn)行連接，所述鋁制外殼有良好的導(dǎo)熱性，通過(guò)所述鋁制外殼可促進(jìn)電池包的散熱，也能夠起到防靜電的作用，同時(shí)鋁制外殼對(duì)內(nèi)部電池組進(jìn)行包裹，可起到防爆的作用，另一方面，為了避免鋁制外殼對(duì)無(wú)線通訊的屏蔽作用，本實(shí)用新型將無(wú)線發(fā)射端3設(shè)置于鋁制外殼的外部，無(wú)線發(fā)射端3與內(nèi)部的BMS主控單元2通過(guò)有線方式連接，有效解決了外殼的屏蔽問(wèn)題，同時(shí)也避免了外部電磁因素對(duì)于電池包內(nèi)部的干擾。使得該電池組監(jiān)控系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
[0041 ]所述無(wú)線發(fā)射端3包括藍(lán)牙發(fā)射模塊、GPRS發(fā)射模塊(GPRSSPGeneral PacketRad1 Service的縮寫，通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù))、紅外發(fā)射模塊中的一種或多種，優(yōu)選采用藍(lán)牙發(fā)射模塊，所述無(wú)線接收端也設(shè)置相應(yīng)的接收模塊，需要說(shuō)明的是，采用藍(lán)牙發(fā)射模塊、GPRS發(fā)射模塊、紅外發(fā)射模塊僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，其他實(shí)現(xiàn)同種功能的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式也應(yīng)包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0042]所述無(wú)線接收端4為移動(dòng)接收電子裝置，包括智能手機(jī)和平板電腦，移動(dòng)接收電子裝置設(shè)置有將接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可讀界面的軟件，使用者通過(guò)無(wú)線接收端對(duì)電池信息進(jìn)行接收，電池的狀態(tài)信息包括:電池狀態(tài)、總電壓、各串電壓、充/放電電流、電池溫度、環(huán)境溫度、FCC(電池滿充容量)、S0C(剩余容量百分比)、RC(剩余容量)、S0H(電池健康度)，使用者通過(guò)數(shù)據(jù)了解電池的狀態(tài)信息。
[0043]本實(shí)用新型在BMS主控單元2上設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將檢測(cè)得到的電流、電壓、溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步邏輯運(yùn)算，具體的，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括電流模數(shù)轉(zhuǎn)換器24、溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器25、電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21;
[0044]所述電流模數(shù)轉(zhuǎn)換器24連接所述電流檢測(cè)電阻5，以測(cè)量流經(jīng)電流檢測(cè)電阻5的電流，所述電流模數(shù)轉(zhuǎn)換器24優(yōu)選采用電量計(jì)；
[0045]所述溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器25連接溫度檢測(cè)探頭7，以測(cè)量電池組I和MOSFET管6溫度；
[0046]所述電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21上集成了電壓平衡電路和電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與電壓平衡電路和控制模塊連接，所述電壓平衡電路并聯(lián)連接到各個(gè)單體電池上，所述電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器同時(shí)檢測(cè)電池組的電壓和單體電池的電壓。
[0047]在本實(shí)施例中，所述MOSFET管6包括充電MOSFET管和放電MOSFET管，所述控制模塊連接控制充電MOSFET管和放電MOSFET管。
[0048]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電池組監(jiān)控系統(tǒng)還包括多個(gè)用于顯示電量和電池狀態(tài)的LED燈(LED即light-emitting d1de的縮寫，發(fā)光二極管)，所述BMS主控單元2上還集成有LED控制端口(未圖示)，通過(guò)LED控制端口與所述LED燈(未圖示)連接，通過(guò)控制不同的LED燈亮起來(lái)顯示電池組的剩余電量或故障情況，使得使用者更加直觀了解電池狀態(tài)。
[0049]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電池組監(jiān)控系統(tǒng)還設(shè)置有顯示器，所述BMS主控單元上集成有顯示控制端口，所述顯示器連接至所述顯示控制端口，將電池的狀態(tài)信息傳輸?shù)斤@示器上進(jìn)行顯示，優(yōu)選采用OLED顯示器(0LED即organic light-emitting d1de的縮寫，有機(jī)發(fā)光二極管)。
[0050]本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種電池組監(jiān)控方法，采用如上所述的電池組監(jiān)控系統(tǒng)，包括以下步驟:
[0051]步驟一:參數(shù)設(shè)定，設(shè)定參數(shù)包括:電壓參數(shù)、電流參數(shù)、溫度參數(shù)、時(shí)間參數(shù)；
[0052]步驟二:
[0053]數(shù)據(jù)采集，通過(guò)溫度檢測(cè)探頭采集電池組和MOSFET管的溫度模擬信號(hào)，溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器將溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為溫度數(shù)字信號(hào);通過(guò)電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采集電池組的電壓模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字信號(hào);通過(guò)電流檢測(cè)電阻采集電流的模擬信號(hào)，電流模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流數(shù)字信號(hào)；
[0054]步驟三:數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和電池保護(hù)，控制模塊將步驟二中得到的溫度數(shù)字信號(hào)、電壓數(shù)字信號(hào)和電流數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)控制模塊進(jìn)行邏輯運(yùn)算，所述邏輯運(yùn)算包括將溫度數(shù)字信號(hào)、電壓數(shù)字信號(hào)和電流數(shù)字信號(hào)與設(shè)定的電壓參數(shù)、電流參數(shù)、溫度參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)電池組的溫度、MOSFET管溫度、電池組電壓、電流超過(guò)或低于設(shè)定參數(shù)時(shí)，控制模塊控制MOSFET管通斷，從而進(jìn)行電池保護(hù)；
[0055]步驟四:控制模塊調(diào)取數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o(wú)線發(fā)射端中，無(wú)線發(fā)射端將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o(wú)線接收端，無(wú)線接收端接收顯示電池的狀態(tài)信息。
[0056]所述步驟三中，所述電池保護(hù)包括電流保護(hù)、電壓保護(hù)和溫度保護(hù)，控制模塊將進(jìn)行電池保護(hù)的類型和/或保護(hù)次數(shù)記錄存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中。
[0057]具體的，所述步驟二中，所述電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括電壓平衡電路和電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與電壓平衡電路和控制模塊連接，所述電壓平衡電路并聯(lián)連接到各個(gè)單體電池上，電壓平衡電路采集電池組和單體電池的電壓模擬信號(hào)，并轉(zhuǎn)入電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字信號(hào)傳輸至控制模塊。
[0058]具體的，所述步驟一中，設(shè)定參數(shù)包括:過(guò)壓值、過(guò)壓恢復(fù)值、過(guò)壓保護(hù)延時(shí)、過(guò)壓保護(hù)恢復(fù)時(shí)間；欠壓值、欠壓恢復(fù)值、欠壓保護(hù)延時(shí)、欠壓保護(hù)恢復(fù)時(shí)間；充電高溫保護(hù)值、充電高溫保護(hù)恢復(fù)值、充電高溫保護(hù)延時(shí)、充電低溫保護(hù)值、充電低溫保護(hù)恢復(fù)值、充電低溫保護(hù)延時(shí);放電高溫保護(hù)值、放電高溫保護(hù)恢復(fù)值、放電高溫保護(hù)延時(shí)、放電低溫保護(hù)值、放電低溫保護(hù)恢復(fù)值、放電低溫保護(hù)延時(shí);充電過(guò)流值、充電過(guò)流延時(shí)、充電過(guò)流恢復(fù)時(shí)間；放電過(guò)流值、放電過(guò)流延時(shí)、放電過(guò)流恢復(fù)時(shí)間；堵轉(zhuǎn)過(guò)流值、堵轉(zhuǎn)過(guò)流延時(shí)、堵轉(zhuǎn)過(guò)流恢復(fù)時(shí)間；平衡開(kāi)啟電壓;平衡開(kāi)啟壓差;充電截止電流；自放電率;靜置關(guān)機(jī)時(shí)間；靜置關(guān)機(jī)電壓；
[0059]所述步驟三中，所述電流保護(hù)包括充電過(guò)流保護(hù)、放電過(guò)流保護(hù)和短路保護(hù);所述電壓保護(hù)包括過(guò)壓保護(hù)和欠壓保護(hù);所述溫度保護(hù)包括充電溫度保護(hù)和放電溫度保護(hù)；
[0060]所述MOSFET管包括充電MOSFET管和放電MOSFET管;過(guò)壓保護(hù):當(dāng)充電時(shí)檢測(cè)到單體電池電壓超過(guò)過(guò)壓值并且持續(xù)時(shí)間超過(guò)過(guò)壓保護(hù)延時(shí)，則過(guò)壓保護(hù)觸發(fā)，控制模塊控制充電MOSFET管關(guān)閉;保護(hù)后，當(dāng)所有單體電池的電壓恢復(fù)到過(guò)壓恢復(fù)值或檢測(cè)到放電電流，則過(guò)壓保護(hù)解除，控制模塊控制充電MOSFET管開(kāi)啟；
[0061]充電過(guò)流保護(hù):當(dāng)充電時(shí)檢測(cè)到電流超過(guò)充電過(guò)流值并且持續(xù)時(shí)間超過(guò)充電過(guò)流延時(shí)，則充電過(guò)流保護(hù)觸發(fā)，控制模塊控制充電MOSFET管關(guān)閉;保護(hù)時(shí)間若超過(guò)充電過(guò)流恢復(fù)時(shí)間或檢測(cè)到放電電流，則充電過(guò)流保護(hù)解除，控制模塊控制充電MOSFET管開(kāi)啟；
[0062]充電溫度保護(hù):當(dāng)充電時(shí)檢測(cè)到溫度超出充電高溫保護(hù)值和充電低溫保護(hù)值之間的范圍，并且溫度超出充電高溫保護(hù)值的持續(xù)時(shí)間超過(guò)充電高溫保護(hù)延時(shí)或低于充電低溫保護(hù)值的持續(xù)時(shí)間超過(guò)充電低溫保護(hù)延時(shí)，則充電溫度保護(hù)觸發(fā)，控制模塊控制充電MOSFET管關(guān)閉;保護(hù)后若溫度恢復(fù)到充電低溫保護(hù)恢復(fù)值和充電高溫保護(hù)恢復(fù)值的范圍之內(nèi)，則充電溫度保護(hù)解除，控制模塊控制充電MOSFET管開(kāi)啟；
[0063]欠壓保護(hù):當(dāng)放電時(shí)檢測(cè)到單體電池電壓超過(guò)欠壓值并且持續(xù)時(shí)間超過(guò)欠壓保護(hù)延時(shí)，則欠壓保護(hù)觸發(fā)，控制模塊控制放電MOSFET管關(guān)閉；保護(hù)后，若所有單體電池的電壓恢復(fù)到欠壓恢復(fù)值或檢測(cè)到充電電流，則欠壓保護(hù)解除，控制模塊控制放電MOSFET管開(kāi)啟；
[0064]放電過(guò)流保護(hù):當(dāng)放電時(shí)檢測(cè)到電流超過(guò)放電過(guò)流值并且持續(xù)時(shí)間超過(guò)放電過(guò)流延時(shí)，則放電過(guò)流保護(hù)觸發(fā)，控制模塊控制放電MOSFET管關(guān)閉;保護(hù)時(shí)間超過(guò)過(guò)流恢復(fù)時(shí)間后，若放電電流低于放電過(guò)流值或檢測(cè)到充電電流，則放電過(guò)流保護(hù)解除，控制模塊控制放電MOSFET管開(kāi)啟；
[0065]放電溫度保護(hù):當(dāng)放電時(shí)檢測(cè)到溫度超出放電高溫保護(hù)值和放電低溫保護(hù)值之間的范圍，并且溫度超出放電高溫保護(hù)值的持續(xù)時(shí)間超過(guò)放電高溫保護(hù)延時(shí)或低于放電低溫保護(hù)值的持續(xù)時(shí)間超過(guò)放電低溫保護(hù)延時(shí)，則放電溫度保護(hù)觸發(fā)，控制模塊控制放電MOSFET管關(guān)閉;保護(hù)后若溫度恢復(fù)到放電低溫保護(hù)恢復(fù)值和放電高溫保護(hù)恢復(fù)值的范圍之內(nèi)，則放電溫度保護(hù)解除，控制模塊控制放電MOSFET管開(kāi)啟；
[0066]短路保護(hù):當(dāng)放電時(shí)檢測(cè)到電流超過(guò)堵轉(zhuǎn)過(guò)流值并且持續(xù)時(shí)間超過(guò)堵轉(zhuǎn)過(guò)流延時(shí)，則短路保護(hù)觸發(fā)，控制模塊控制充電MOSFET管和放電MOSFET管關(guān)閉，保護(hù)時(shí)間超過(guò)堵轉(zhuǎn)過(guò)流恢復(fù)時(shí)間后，短路保護(hù)解除，控制模塊控制充電MOSFET管和放電MOSFET管開(kāi)啟。
[0067]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電池組監(jiān)控系統(tǒng)還包括多個(gè)用于顯示電量和電池狀態(tài)的LED燈，所述BMS主控單元上還集成有LED控制端口，所述LED燈連接至所述LED控制端口 ；所述LED燈包括第一LED燈、第二LED燈、第三LED燈和第四LED燈；
[0068]充電時(shí):
[0069]第一LED燈閃爍:表示電量小于25% ;
[0070]第二LED燈閃爍:表示電量小于50% ;
[0071]第三LED燈閃爍:表示電量小于75% ;
[0072]第四LED燈閃爍:表示電量大于75%;
[0073]所有LED燈閃爍:表示電量檢測(cè)系統(tǒng)故障；
[0074]非充電時(shí):
[0075]第二 LED燈閃爍:表示充電器故障；
[0076]第三LED燈閃爍:表示長(zhǎng)時(shí)間未充電；
[0077]第四LED燈閃爍:表示預(yù)充電超時(shí)；
[0078]第三LED燈、第四LED燈閃爍:表示單體電池間電壓不平衡；
[0079]第一LED燈、第二 LED燈閃爍:表示載入錯(cuò)誤，發(fā)生充電過(guò)流保護(hù)、放電過(guò)流保護(hù)或短路保護(hù)；
[0080]第一 LED燈、第二 LED燈、第三LED燈閃爍:表示處理器故障。
[0081]當(dāng)電池組出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)LED燈能夠更加直觀的表示電池出現(xiàn)故障的原因，方便維修人員進(jìn)行維修，減少了檢查故障的時(shí)間，提高維修效率。
[0082]以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型公開(kāi)的電池組監(jiān)控方法進(jìn)行說(shuō)明:
[0083]實(shí)施例
[0084]以1S電池組為例，本實(shí)施例采用的電池組監(jiān)控系統(tǒng)與上述一致，不再進(jìn)行贅述，該I OS電池組的監(jiān)控方法包括以下步驟:
[0085]步驟一:參數(shù)設(shè)定，往BMS主控單元中輸入?yún)?shù):過(guò)壓值4250mV;過(guò)壓恢復(fù)值4050mV；過(guò)壓保護(hù)延時(shí)2s ；過(guò)壓保護(hù)恢復(fù)時(shí)間；欠壓值2800mV ；欠壓恢復(fù)值3250mV ；欠壓保護(hù)延時(shí)3s;欠壓保護(hù)恢復(fù)時(shí)間；充電高溫保護(hù)值45°C、充電高溫保護(hù)恢復(fù)值40°C、充電高溫保護(hù)延時(shí)2s、充電低溫保護(hù)值O °C、充電低溫保護(hù)恢復(fù)值3°C、充電低溫保護(hù)延時(shí)2s;放電高溫保護(hù)值60°C、放電高溫保護(hù)恢復(fù)值55°C、放電高溫保護(hù)延時(shí)2s、放電低溫保護(hù)值-20°C、放電低溫保護(hù)恢復(fù)值_15°C、放電低溫保護(hù)延時(shí)2s;充電過(guò)流值4000mA;充電過(guò)流延時(shí)3s;充電過(guò)流恢復(fù)時(shí)間30s ;放電過(guò)流值40A;放電過(guò)流延時(shí)5s ;放電過(guò)流恢復(fù)時(shí)間30s ;堵轉(zhuǎn)過(guò)流值I1A;堵轉(zhuǎn)過(guò)流延時(shí)200us;堵轉(zhuǎn)過(guò)流恢復(fù)時(shí)間30s;平衡開(kāi)啟電壓;平衡開(kāi)啟壓差;充電截止電流；自放電率;靜置關(guān)機(jī)時(shí)間;靜置關(guān)機(jī)電壓；
[0086]步驟二:數(shù)據(jù)采集，
[0087]通過(guò)溫度檢測(cè)探頭采集電池組和MOSFET管的溫度模擬信號(hào)，再由溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)字信號(hào)；
[0088]通過(guò)電流檢測(cè)電阻采集電池組的電流模擬信號(hào)，再由電流模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電流數(shù)字信號(hào)；
[0089]通過(guò)電壓平衡電路采集電池組的電壓模擬信號(hào)，再由電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電壓數(shù)字信號(hào)；
[0090]步驟三:數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和電池保護(hù)，將得到的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)入控制模塊中進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中，
[0091 ]當(dāng)充電時(shí)檢測(cè)到溫度范圍超出O 0C?45 °C并且時(shí)間超過(guò)2秒，充電溫度保護(hù)被觸發(fā)，充電MOSFET管將被關(guān)斷;保護(hù)后如果溫度恢復(fù)到:TC?40°C以內(nèi)，保護(hù)被解除；
[0092]當(dāng)放電時(shí)檢測(cè)到溫度范圍超出-20°C?60°C并且時(shí)間超過(guò)2秒，放電溫度保護(hù)被觸發(fā)，放電MOSFET管關(guān)閉;保護(hù)后如果溫度范圍恢復(fù)到_15°C?55°C以內(nèi)，保護(hù)被解除；
[0093]當(dāng)充電時(shí)檢測(cè)到電流達(dá)到4000mA并且時(shí)間超過(guò)3秒，充電過(guò)流保護(hù)被觸發(fā)，充電MOSFET管關(guān)閉;保護(hù)后如果延時(shí)時(shí)間超過(guò)30秒或檢測(cè)到放電電流，保護(hù)被解除；
[0094 ]當(dāng)放電時(shí)檢測(cè)到電流超過(guò)4 O A并且時(shí)間超過(guò)5秒，放電過(guò)流保護(hù)被觸發(fā)，放電MOSFET管關(guān)閉；保護(hù)后如果在30秒后檢測(cè)平均電流低于40A或檢測(cè)到充電電流，保護(hù)被解除；
[0095]當(dāng)放電時(shí)檢測(cè)到放電電流超出IlOA并且時(shí)間超過(guò)200uS，短路保護(hù)被觸發(fā)，充電MOSFET管、放電MOSFET管被關(guān)斷;30秒后保護(hù)被解除。
[0096]當(dāng)充電時(shí)檢測(cè)到某一單節(jié)電芯電壓達(dá)到4250mV并且時(shí)間超2秒，過(guò)壓保護(hù)被觸發(fā)，充電MOSFET管關(guān)閉；保護(hù)后如果所有電芯電壓恢復(fù)到4050mV或檢測(cè)到放電電流，保護(hù)被解除；
[0097]當(dāng)放電時(shí)檢測(cè)到某一單節(jié)電芯電壓低于2800mV并且時(shí)間超過(guò)3秒，欠壓保護(hù)被觸發(fā)，放電MOSFET管關(guān)閉;保護(hù)后如果所有電芯電壓恢復(fù)到3250mV以上或檢測(cè)到充電電流，保護(hù)被解除；
[0098]控制模塊對(duì)其類型和次數(shù)進(jìn)行記錄，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中；
[0099]步驟四:無(wú)線接收端通過(guò)無(wú)線發(fā)射端與BMS主控單元無(wú)線通訊，調(diào)取數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，無(wú)線接收端顯示電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)和歷史信息。
[0100]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括電池包和無(wú)線接收端，所述電池包中包括有電池組、BMS主控單元、電流檢測(cè)電阻、MOSFET管、溫度檢測(cè)探頭和無(wú)線發(fā)射端，所述電池包還包括有正極連接端和負(fù)極連接端，所述電池組、電流檢測(cè)電阻、MOSFET管串聯(lián)于所述正極連接端和負(fù)極連接端之間，所述電池組包括多個(gè)電連接的單體電池； 所述BMS主控單元上集成有控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、以及電流模數(shù)轉(zhuǎn)換器、溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器、電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊； 所述電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊分別與電池組和控制模塊連接，用于將獲取的電池組電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字信號(hào)，并將所述電壓數(shù)字信號(hào)傳輸至控制模塊； 所述電流模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與電流檢測(cè)電阻和控制模塊連接，用于將獲取的電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字信號(hào)，并將所述電流數(shù)字信號(hào)傳輸至控制模塊； 所述溫度檢測(cè)探頭有多個(gè)，分別貼合于電池組和MOSFET管表面； 所述溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與溫度檢測(cè)探頭和控制模塊連接，用于將溫度檢測(cè)探頭獲取的溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為溫度數(shù)字信號(hào)，并將所述溫度數(shù)字信號(hào)傳輸至控制模塊； 所述控制模塊與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接，控制模塊將得到的電壓數(shù)字信號(hào)、電流數(shù)字信號(hào)和溫度數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ);所述控制模塊連接MOSFET管，控制模塊對(duì)獲取的電壓數(shù)字信號(hào)、電流數(shù)字信號(hào)和溫度數(shù)字信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，根據(jù)邏輯運(yùn)算結(jié)果來(lái)控制MOSFET管的通斷； 所述控制模塊與無(wú)線發(fā)射端連接，控制模塊調(diào)取數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o(wú)線發(fā)射端中，無(wú)線發(fā)射端將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o(wú)線接收端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電池包還包括有鋁制外殼，所述電池組和BMS主控單元封裝于鋁制外殼中，所述無(wú)線發(fā)射端設(shè)置于鋁制外殼外，且無(wú)線發(fā)射端與BMS主控單元通過(guò)I2C協(xié)議有線連接通訊。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線發(fā)射端包括藍(lán)牙發(fā)射模塊、GPRS發(fā)射模塊、紅外發(fā)射模塊中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線接收端為移動(dòng)接收電子裝置，移動(dòng)接收電子裝置設(shè)置有將接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可讀界面的軟件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括電壓平衡電路和電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與電壓平衡電路和控制模塊連接，所述電壓平衡電路并聯(lián)連接到各個(gè)單體電池上，電壓平衡電路采集電池組和單體電池的電壓模擬信號(hào)，并轉(zhuǎn)入電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，電壓檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字信號(hào)傳輸至控制模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述MOSFET管包括充電MOSFET管和放電MOSFET管，所述控制模塊分別連接充電MOSFET管和放電MOSFET管，以控制充電MOSFET管和放電MOSFET管的通斷。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組監(jiān)控系統(tǒng)還包括多個(gè)用于顯示電量和電池狀態(tài)的LED燈，所述BMS主控單元上還集成有LED控制端口，所述LED燈連接至所述LED控制端口。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池組監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組監(jiān)控系統(tǒng)還設(shè)置有顯示器，所述BMS主控單元上集成有顯示控制端口，所述顯示器連接至所述顯示控制端口，將電池的狀態(tài)信息傳輸?shù)斤@示器上進(jìn)行顯示。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK205429792SQ201620079580
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年1月27日
【發(fā)明人】蘇哲鋒, 張志賢, 王大瑞, 劉寶忠, 羅侖
【申請(qǐng)人】德龍偉創(chuàng)科技(深圳)有限公司