一種電池智能管理系統及應用的製作方法
2023-04-25 02:42:21 1
本發明涉及一種智能技術領域，具體是一種電池智能管理系統及應用。
背景技術：
中國交通業的迅速發展對環境的壓力越來越大，全國上路的汽車數量正在以每年一千萬輛的速度遞增。普通汽車排放的尾氣已經成為不可忽視的空氣汙染源。電動汽車以電代油，能夠實現「零排放」，是解決能源和環境問題的重要手段。隨著石油資源的緊張和電池技術的發展，電動汽車在性能和經濟性方面已經接近甚至優於傳統燃油汽車，並開始在世界範圍內逐漸推廣應用。目前許多廠商都在進行新能源汽車產業研發，提出了多種形式的方案和技術。但制約電動汽車發展的問題依然是儲能動力電池和應用技術。電池作為電動汽車的核心動力部件，其成本佔據電動汽車的相當大部分，故關係電池安全與壽命的電源管理系統在電動汽車的研發中佔據了極重要的位置。如何延長電池使用壽命、提高電池的能量效率和運行可靠性，是電動汽車能量管理系統必需解決的問題。
專利申請號為201110008944.X的專利文獻公開了一種智能電池管理系統，其包括：多個基本單元及從控模塊，一主控模塊；所述的從控模塊定時檢測其對應的基本單元中電池的狀態，並將該檢測數據傳輸給從控模塊內的MCU，該MCU再將數據傳給所述的主控模塊內的MCU，所述的主控模塊內的MCU根據收到的信息判斷各個電池的狀態，然後對各個電池做出相應的控制，並將控制指令發送給從控模塊內的MCU，從控模塊內的MCU執行該指令。該智能電池管理系統能夠使每個電池均勻放電和在充電過程中全部充滿，消除了短板現象，延長了電池使用壽命，提高電池的能量效率和系統運行可靠性。但該發明存在以下不足：系統過於複雜，不適合推廣使用。
專利申請號為20161037961.9的專利文獻公開了一種智能控制均衡的電池管理系統，括鋰電池組、供電總線、MCU、從控盒採集單元、均衡電流採集單元、多繞組充電單元、內阻監控單元以及電子開關單元，所述從控盒採集單元、均衡電流採集單元、內阻監控單元均分別與MCU連接，所述鋰電池組經電子開關單元與多繞組充電單元連接，所述鋰電池組通過供電總線與多繞組充電單元連接；所述智能控制均衡的電池管理系統還包括升壓電路、超級電容及電壓/電流採集單元，所述升壓電路的輸入端與鋰電池組連接，升壓電路的輸出端通過供電總線與超級電容連接，所述超級電容經電壓/電流採集單元與MCU連接；所述MCU通過RS-232/485控制總線與從控盒採集單元連接；所述MCU設有多個。但該發明存在以下不足：缺少有效的監控模塊。
專利申請號為201510603908.6的專利文獻公開了一種智能混合電池管理系統，包括：中央處理器、模數轉換模塊、信息採集模塊、電壓均衡模塊、顯示單元和客戶端，所述中央處理器、電壓均衡模塊分別與模數轉換模塊之間控制連接，所述壓均衡模塊與顯示單元、客戶端之間依次控制連接，所述電壓均衡模塊包含有主動均衡單元和被動均衡單元，所述主動均衡單元和被動均衡單元分別與電壓均衡模塊之間控制連接；所述智能混合電池管理系統還包含有電流採集單元和電壓採集單元，所述電流採集單元和電壓採集單元均與中央處理器、電壓均衡模塊之間控制連接；所述智能混合電池管理系統還包含有語音提示單元和報警單元，所述語音提示單元與報警單元均與中央處理器之間控制連接；所述報警單元中設置有報警器；所述智能混合電池管理系統還包含有電量管理單元，所述電量管理單元與電壓採集單元之間控制連接；所述電流採集單元和電壓採集單元中均包含有智能模擬量數字量採集器。但該發明存在以下不足：模塊間的連接順序導致系統的執行率較低。
專利申請號為201110046334.9的專利文獻公開了一種智能電動車電池管理系統，核心控制模塊經K總線連接N個電池數據採集模塊，核心控制模塊連接充電模塊、電池組監測模塊和觸控螢幕顯示系統；所述的核心控制模塊有資料庫管理模塊、電池組監測模塊、自檢控制模塊、異常控制模塊；所述的電池數據採集模塊包含有多個電池數據採集控制晶片；所述核心控制模塊接車身CAN總線至車載CAN總線設備；所述核心控制模塊採用usb接口或RJ45接口連接到計算機控制軟體；所述自檢控制模塊連接異常控制模塊、資料庫、觸控螢幕驅動模塊；自檢控制模塊負責檢測資料庫中的通過K總線實時接收的各個電池單元的數據、電池組參數採集ADC模塊和絕緣監測模塊採集的參數數據，將這些數據與資料庫中的標準數據進行對比，並建立動態的分析模型，判斷出是否有過壓、過流、溫度過高和電池組漏電；分為電池管理系統核心控制模塊和電池數據採集模塊；所述核心控制模塊與電池數據採集模塊採用K總線連接；電池組監測模塊中有絕緣監測模塊和電池組參數採集ADC模塊；所述絕緣監測模塊與電池組絕緣模塊連接；所述電池組參數採集ADC模塊與電池組參數採集模塊連接；核心控制模塊連接觸控螢幕顯示系統；所述觸控螢幕顯示系統與觸控螢幕連接；核心控制模塊中有異常控制模塊、SOC估測模塊；所述異常控制模塊連接充電模塊、斷開問題電路模塊和斷開電池組模塊；所述的SOC估測模塊連接自檢控制模塊和資料庫管理模塊；核心控制模塊中的資料庫管理模塊有MySQL資料庫；所述MySQL資料庫與K總線、SOC估測模塊，USB通信模塊和RJ45通信模塊連接；所述的資料庫存放標準數據，所述的MySQL資料庫存放監測到的電池數據；有計算機控制軟體；所述計算機管理軟體通過USB和RJ45通信模塊與資料庫管理模塊連接；有自檢控制模塊；所述自檢控制模塊連接CAN通信模塊、觸控螢幕驅動模塊、異常控制模塊和資料庫管理模塊；絕緣監測模塊中絕緣電阻測量模塊是正、負母線與電底盤之間的絕緣電阻，它們分別為電阻Rp、電阻Rn，電阻Rp、電阻Rn兩端分別經開關S1、開關S2並聯電阻Rc1、電阻Rc2。但該發明存在以下不足：系統模塊連接過於臃腫。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種電池智能管理系統及應用，以解決背景技術中存在的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種電池智能管理系統，包括：電壓檢測模塊、電流檢測模塊、監控模塊、中央處理模塊、記錄模塊、數據交互模塊，所述電壓檢測模塊、電流檢測模塊通過數據交互模塊與中央處理模塊連接，所述記錄模塊、監控模塊與中央處理模塊連接。
作為本發明進一步的方案：所述電壓檢測模塊包括過壓取樣電路、電壓基準電路、邏輯控制單元、電壓採樣模塊、SDR模塊及變頻器。
作為本發明進一步的方案：所述電流檢測模塊包括電流信號放大器、變頻調速器、整流模塊、數模轉換模塊及導流裝置。
作為本發明進一步的方案：所述記錄模塊包括應答器、RAM存儲單元、調理模塊、FLASH晶片及USB接口。
作為本發明進一步的方案：所述數據交互模塊包括NFC模塊、通信接口、數據緩衝模塊。
一種電池智能管理系統的應用，包括以下步驟：
中央處理模塊通過數據交互模塊監測電壓檢測模塊和電流檢測模塊，並將信息反饋給記錄模塊，監控模塊實時讀取和分析記錄模塊中。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明包括：電壓檢測模塊、電流檢測模塊、監控模塊、中央處理模塊、記錄模塊、數據交互模塊，所述電壓檢測模塊、電流檢測模塊通過數據交互模塊與中央處理模塊連接，所述記錄模塊、監控模塊與中央處理模塊連接。本發明延長了電池使用壽命，提高電池的能量效率和系統運行可靠性。
附圖說明
圖1為本發明的工作原理。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
由圖1可見，一種電池智能管理系統，包括：電壓檢測模塊、電流檢測模塊、監控模塊、中央處理模塊、記錄模塊、數據交互模塊，所述電壓檢測模塊、電流檢測模塊通過數據交互模塊與中央處理模塊連接，所述記錄模塊、監控模塊與中央處理模塊連接。
所述電壓檢測模塊包括過壓取樣電路、電壓基準電路、邏輯控制單元、電壓採樣模塊、SDR模塊及變頻器。
所述電流檢測模塊包括電流信號放大器、變頻調速器、整流模塊、數模轉換模塊及導流裝置。
所述記錄模塊包括應答器、RAM存儲單元、調理模塊、FLASH晶片及USB接口。
所述數據交互模塊包括NFC模塊、通信接口、數據緩衝模塊。
一種電池智能管理系統的應用，包括以下步驟：
中央處理模塊通過數據交互模塊監測電壓檢測模塊和電流檢測模塊，並將信息反饋給記錄模塊，監控模塊實時讀取和分析記錄模塊中。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。