一种基于无线通信的分布式电池智能管理系统的制作方法

专利2026-02-03  15


本文属于无线通信电池管理的,具体涉及一种基于无线通信的分布式电池智能管理系统。


背景技术:

1、传统储能电池管理系统分为三级,分别为电池模组采集单元、电池簇管理单元和电池包管理单元。其缺陷明显,主要为:

2、1需要长线束网络连接各个模组和电池簇,成本高;

3、2线束网络搭建复杂,耗时长;

4、3重新组装复杂,灵活性差;

5、4在电池模组级别,采集单元只具备基本的数据采集功能,无法实现复杂的管理功能;

6、5缺乏有效及时的故障诊断;

7、6缺乏精准的电池算法;

8、7电池模组无法追溯历史使用数据,以实现高效的梯次利用。

9、其中,造成后面四项缺陷的原因在于电池模组采集单元缺乏足够的数据输入,尤其是缺乏精准的实时电流和当前继电器状态;其算力有限,无法可靠地计算soc(stateofcharge)荷电状态;其受控执行指令,并不具备主动管理功能;其无法进行数据保存和梯次利用。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本文提出了一种基于无线通信的分布式电池智能管理系统,电池智能管理系统包括若干电芯模组和控制模组,所述的若干的电芯模组通过串接导线相互串接相连,所述的控制模组包括电芯控制器和电池包管理单元,所述的电芯控制器通过信息导线接收式的与电芯模组相连,所述的串接端子与电芯模组的内部电路并联相连,所述的电芯模组内部两端的串接端子之间通过串接导线相互串联,相邻的电芯模组的外侧通过串接端子相互串接相连,电芯模组均无线输出式的与电芯控制器相连,所述的电芯控制器无线输出式的与电池包管理单元相连,电芯控制器无线接收式的与电芯模组和电池包管理单元相连,所述的电池包管理单元无线输出和接收式的与电芯控制器相连,电池的管理功能,分布到电池模组级别,实现分布式管理,计算更精准,更快速,更及时,更智能,数据颗粒度更小,可以有效捕获电芯的故障状态。

2、电芯模组为单个式的独立电芯组件模组,电芯模组的内部均设有无线发射器,电芯模组的电极端并联式的与串接端子相连,电芯模组的两端对称式的设有串接端子,串接端子为传输式的串并联导接端子,串接端子的左右两侧设有串接口,串接端子的上下两端设有并联口,所述的串接口与串接导线相连,所述的并联口与电芯模组相连,串接导线为导通式传导导线,串接导线的两端分别与串接端子导接相连,串接导线分别设在单个电芯模组的内侧或相邻的电芯模组之间,实现分布式管理和终身使用的记录数据存储。基于这些数据当梯次利用(在储能系统由于使用年限的限制,淘汰下来的电池,可以用于更低要求的系统或者回收使用)电池模组时,可以更加全面准确地评估电池模组乃至电芯的状态,实现高效而安全地使用。

3、信息导线双向输出式的与电芯控制器导接相连,信息导线分别设在串接相连的电芯模组的两端,能够灵活调整电池簇中电池模组数量,满足客户不同需求。

4、电芯控制器为无线式的独立电芯控制器,电芯控制器通过无线输送式的与电池包管理单元控制连接,由电池模组组合为电池簇乃至整个储能系统时,由于是无线通讯,不受通讯线束约束,快速完成组合部署。

5、电池包管理单元设在电芯模组和电芯控制器的外侧,电池包管理单元独立式的无线传输式的与电芯控制器输出和接收,采用了无线通讯,无需复杂冗长的线束网络,节约了线束成本。

6、有益效果:

7、电池的管理功能,分布到电池模组级别,实现分布式管理,计算更精准,更快速,更及时,更智能,数据颗粒度更小,可以有效捕获电芯的故障状态。

8、实现分布式管理和终身使用的记录数据存储。基于这些数据当梯次利用(在储能系统由于使用年限的限制,淘汰下来的电池,可以用于更低要求的系统或者回收使用)电池模组时,可以更加全面准确地评估电池模组乃至电芯的状态,实现高效而安全地使用。

9、采用了无线通讯,无需复杂冗长的线束网络,节约了线束成本。

10、由电池模组组合为电池簇乃至整个储能系统时,由于是无线通讯,不受通讯线束约束,快速完成组合部署。

11、能够灵活调整电池簇中电池模组数量,满足客户不同需求。

12、无线通讯通过采用加密算法,能够克服传统电池管理系统中有线通信接口带来的信息泄露问题,改善信息安全。



技术特征:

1.一种基于无线通信的分布式电池智能管理系统,电池智能管理系统包括若干电芯模组和控制模组,其特征在于,所述的若干的电芯模组通过串接导线相互串接相连,所述的控制模组包括电芯控制器和电池包管理单元,所述的电芯控制器通过信息导线接收式的与电芯模组相连,所述的串接端子与电芯模组的内部电路并联相连,所述的电芯模组内部两端的串接端子之间通过串接导线相互串联,相邻的电芯模组的外侧通过串接端子相互串接相连,电芯模组均无线输出式的与电芯控制器相连,所述的电芯控制器无线输出式的与电池包管理单元相连,电芯控制器无线接收式的与电芯模组和电池包管理单元相连,所述的电池包管理单元无线输出和接收式的与电芯控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的分布式电池智能管理系统,其特征在于,所述的电芯模组为单个式的独立电芯组件模组,电芯模组的内部均设有无线发射器,电芯模组的电极端并联式的与串接端子相连,电芯模组的两端对称式的设有串接端子。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的分布式电池智能管理系统,其特征在于,所述的串接端子为传输式的串并联导接端子,串接端子的左右两侧设有串接口,串接端子的上下两端设有并联口,所述的串接口与串接导线相连,所述的并联口与电芯模组相连。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的分布式电池智能管理系统,其特征在于,所述的串接导线为导通式传导导线,串接导线的两端分别与串接端子导接相连,串接导线分别设在单个电芯模组的内侧或相邻的电芯模组之间。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的分布式电池智能管理系统,其特征在于,所述的信息导线双向输出式的与电芯控制器导接相连,信息导线分别设在串接相连的电芯模组的两端。

6.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的分布式电池智能管理系统,其特征在于,所述的电芯控制器为无线式的独立电芯控制器,电芯控制器通过无线输送式的与电池包管理单元控制连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的分布式电池智能管理系统,其特征在于,所述的电池包管理单元设在电芯模组和电芯控制器的外侧,电池包管理单元独立式的无线传输式的与电芯控制器输出和接收。


技术总结
本文提出了一种基于无线通信的分布式电池智能管理系统,电池智能管理系统包括若干电芯模组和控制模组,所述的若干的电芯模组通过串接导线相互串接相连,所述的控制模组包括电芯控制器和电池包管理单元,所述的电芯控制器通过信息导线接收式的与电芯模组相连,所述的串接端子与电芯模组的内部电路并联相连,所述的电芯模组内部两端的串接端子之间通过串接导线相互串联,相邻的电芯模组的外侧通过串接端子相互串接相连,电池的管理功能,分布到电池模组级别,实现分布式管理,计算更精准,更快速,更及时,更智能,数据颗粒度更小,可以有效捕获电芯的故障状态。

技术研发人员:王明举,王梦迪,孙兴成
受保护的技术使用者:系统电子科技(镇江)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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