基于4g網(wǎng)絡的便攜式電池模組均衡參數(shù)整定系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于一種可以實現(xiàn)在各種環(huán)境下對BMS中的BMU電池均衡系統(tǒng)進行性能測試、參數(shù)標定的便攜式系統(tǒng)，特別是一種由4G網(wǎng)絡的移動終端、網(wǎng)絡基站(公用的)、遠程服務器、CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器、BMU控制單元和電池模組構成的系統(tǒng)，
【背景技術】
[0002]BMS管理的動力電池由于多種原因可能導致其工作中一致性不是特別好，導致電池容量不是完全相同，可能在充放電時導致很少一部分電芯電壓有部分偏差，從而影響其他電池的充放電狀態(tài)。
[0003]由于均衡系統(tǒng)的出現(xiàn)，就需要均衡標定和測試的配套環(huán)境和系統(tǒng)。目前常用的均衡標定和測試系統(tǒng)，大都使用工控機做一個大型的仿真實驗臺架，其中有由軟件或硬件電路設計的仿真電池模組(有的也可使用實際電池模組)、由采集板卡和工控主機中運行的軟件組成的電池采集模塊、由輸出控制板卡和主控機中運行的軟件組成的電池均衡控制模塊、由服務器軟件構成的數(shù)據(jù)顯示和均衡參數(shù)標定控制系統(tǒng)。
[0004]現(xiàn)有的方法缺點有三:
[0005]一是由于設備較大，可移動性有限，必須在固定的特定環(huán)境下才能工作，便攜性差，無法實現(xiàn)對電動汽車的多種復雜的工作環(huán)境的下的均衡試驗驗證；
[0006]二是由于設備比較多，設計復雜，價格比較貴；
[0007]三是由于試驗設備系統(tǒng)龐大，操作也比較復雜，在試驗設備使用上花費的精力比較大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本實用新型的目的是設計一種基于4G網(wǎng)絡的便攜式，并且低成本的電池模組均衡參數(shù)整定系統(tǒng)。
[0009]為了使電池模組更好的使用其充放電性能，我們在電池模組電壓偏差較大時對其進行均衡，充分的高效的利用電池模組的充放電特性，從而BMS系統(tǒng)產(chǎn)生了均衡功能。
[0010]本實用新型的技術方案為:
[0011]一種基于4G網(wǎng)絡的便攜式電池模組均衡參數(shù)整定系統(tǒng)，由公用的網(wǎng)絡基站、遠程服務器、4G移動終端、CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器和電池系統(tǒng)組成；網(wǎng)絡基站通過光纖與遠程服務器雙向連接；網(wǎng)絡基站還通過4G無線鏈路分別與4G移動終端、CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器雙向連接；同時遠程服務器與4G移動終端之間、遠程服務器與CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器之間均通過以太網(wǎng)雙向傳輸；而CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器又由CAN與電池系統(tǒng)雙向連接在一起。
[0012]所述的電池系統(tǒng)由BMU控制單元和電池模組組成。
[0013]在電池系統(tǒng)內(nèi)，BMU控制單元通過雙向控制采集對電池模組進行控制。
[0014]CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器是由CAN與電池系統(tǒng)中的BMU控制單元雙向連接在一起。
[0015]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0016]一、便攜性:該電池模組均衡參數(shù)整定系統(tǒng)體積小，攜帶方便，不受環(huán)境的影響；
[0017]二、安全性高:可以將試驗人員和高危的試驗環(huán)境分離，充分保障實驗人員的人身安全；
[0018]三、使用簡潔:不需要通用大型測試設備那么多復雜而繁瑣的配置；
[0019]四、實驗回溯和遠程監(jiān)控:遠程服務器可以遠程監(jiān)控試驗狀態(tài)，而且通過實驗記錄的數(shù)據(jù)進行試驗過程回溯。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的方框示意圖。
[0021 ] 圖中:1、網(wǎng)絡基站，2、遠程服務器，3、4G移動終端，4、CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器，5、電池系統(tǒng)，6、BMU控制單元，7、電池模組。
【具體實施方式】
[0022]為了使電池模組更好的使用其充放電性能，我們在電池模組電壓偏差較大時對其進行均衡，從而充分的高效的利用電池模組的充放電特性，從而BMS系統(tǒng)產(chǎn)生了均衡功能。本實用新型提出一種基于4G網(wǎng)絡的便攜式電池模組均衡參數(shù)整定系統(tǒng)如圖1的框圖所示。其中CAN是本技術領域中控制器局域網(wǎng)絡(Controller Area Network)的簡稱。
[0023]本系統(tǒng)由公用的網(wǎng)絡基站1、遠程服務器2、4G移動終端3、CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器4和電池系統(tǒng)5組成。其中，電池系統(tǒng)5由BMU控制單元(即電池管理控制單元)6和電池模組7組成。
[0024]本實用新型各部分之間的連接方式如下:網(wǎng)絡基站I通過光纖與遠程服務器2雙向連接；網(wǎng)絡基站I又通過4G無線鏈路與4G移動終端3雙向連接；網(wǎng)絡基站I還通過4G無線鏈路與CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器4雙向連接。同時遠程服務器2與4G移動終端3之間、遠程服務器2與CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器4之間均通過以太網(wǎng)雙向傳輸。而CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器4又由CAN與電池系統(tǒng)5中的BMU控制單元6雙向連接在一起。在電池系統(tǒng)5內(nèi)，BMU控制單元6通過雙向控制采集對電池模組7進行控制。
[0025]本系統(tǒng)中，各部分具體的的功能說明如下:
[0026]4G移動終端3基于WinCE平臺開發(fā)，其功能包括；遠程服務器登錄、調(diào)整和發(fā)送均衡參數(shù)、展示電池模組當前實時狀態(tài)，等。
[0027]遠程服務器2由一臺可以遠程訪問的電腦擔當，其功能包括:遠程設備管理(登錄、配對、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā))、試驗數(shù)據(jù)記錄、試驗數(shù)據(jù)回放、試驗數(shù)據(jù)分析、展示遠程試驗實時狀態(tài)，等。
[0028]CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器4，其功能包括:遠程服務器登錄、將CAN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到4G鏈路中、將4G鏈路中接收到的有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到CAN網(wǎng)絡。
[0029]BMU控制單元6，負責接收并執(zhí)行4G移動終端發(fā)送的均衡參數(shù)、發(fā)送電池模組7當前工作的實時狀態(tài)。
[0030]整個電池模組均衡參數(shù)整定系統(tǒng)的具體工作控制流程如下:
[0031]1、啟動遠程服務器2，等待遠程設備的登錄；
[0032]2、啟動4G移動終端3，并登錄遠程服務器2 ;
[0033]3、將CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器4接入到需要試驗的電池系統(tǒng)5的CAN網(wǎng)絡中；
[0034]4、啟動該電池均衡測試系統(tǒng)和CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器4，并登錄遠程服務器2 ;
[0035]5、服務器虛擬連接需要配對的4G移動終端3與CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器4，并開始轉(zhuǎn)發(fā)雙方的數(shù)據(jù)，以及記錄數(shù)據(jù)流；
[0036]6、BMU控制單元6保持默認均衡工作狀態(tài)，并采集當前電池模組7工作狀態(tài)信息(如:單體電壓、溫度、模組電壓，等)發(fā)送到CAN總線；
[0037]7、遠程服務器2接收到BMU控制單元6的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā)給4G移動終端3，并進行存儲記錄；
[0038]8、4G移動終端3根據(jù)接收到BMU控制單元6的當前工作狀態(tài)進行均衡參數(shù)的調(diào)整(或者使用特定的均衡參數(shù))，然后將均衡參數(shù)指令發(fā)送出去；
[0039]9、遠程服務器2接收到4G移動終端的均衡參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)給BMU控制單元6，并進行存儲記錄；
[0040]10、BMU控制單元6接收到最新的均衡參數(shù)指令，解析并執(zhí)行均衡指令；并實時發(fā)送當前電池模組7工作狀態(tài)信息到CAN總線；
[0041]11、重復步驟七到十，直到找到BMS系統(tǒng)最優(yōu)的均衡參數(shù)。
[0042]12、得到最優(yōu)均衡參數(shù)后，再在不同的環(huán)境中進行測試驗證，并整合出最終可用的最優(yōu)電池模組均衡參數(shù)。
[0043]由于遠程服務器記錄了實時的試驗過程數(shù)據(jù)，可以進行試驗過程回溯和數(shù)據(jù)分析，從而使最終的均衡參數(shù)有更強的說服力。
[0044]本實用新型的關鍵點是:
[0045]一、整個系統(tǒng)網(wǎng)絡的構建模式，各個部件的鏈路連接方式；
[0046]二、系統(tǒng)各個部件(4G網(wǎng)絡的移動終端、遠程服務器、CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器、BMU控制單元)功能；
[0047]三、采用了 4G網(wǎng)絡的移動終端實現(xiàn)均衡試驗狀態(tài)的控制和實際測試環(huán)境的分離，從而有效保障試驗人員的人身安全；
[0048]四、4G網(wǎng)絡的移動終端作為監(jiān)控和控制終端具有良好的便攜性；
[0049]五、可適應試驗環(huán)境的多樣性，移動性；
[0050]六、可以遠程監(jiān)控均衡試驗狀態(tài)、回溯試驗歷史過程、實時和歷史數(shù)據(jù)分析。
[0051]注:在本實用新型的使用中，可以使用3G網(wǎng)絡代替4G網(wǎng)絡。
【主權項】
1.一種基于4G網(wǎng)絡的便攜式電池模組均衡參數(shù)整定系統(tǒng)，其特征在于:由公用的網(wǎng)絡基站(I)、遠程服務器(2)、4G移動終端(3)、CANR4G網(wǎng)絡收發(fā)器⑷和電池系統(tǒng)(5)組成；網(wǎng)絡基站(I)通過光纖與遠程服務器(2)雙向連接；網(wǎng)絡基站(I)還通過4G無線鏈路分別與4G移動終端(3)、CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器(4)雙向連接；同時遠程服務器⑵與4G移動終端⑶之間、遠程服務器⑵與CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器(4)之間均通過以太網(wǎng)雙向傳輸；而CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器(4)又由CAN與電池系統(tǒng)(5)雙向連接在一起。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于4G網(wǎng)絡的便攜式電池模組均衡參數(shù)整定系統(tǒng)，其特征在于:所述的電池系統(tǒng)(5)由BMU控制單元(6)和電池模組(7)組成。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于4G網(wǎng)絡的便攜式電池模組均衡參數(shù)整定系統(tǒng)，其特征在于:在電池系統(tǒng)(5)內(nèi)，BMU控制單元(6)通過雙向控制采集對電池模組(7)進行控制。
4.根據(jù)權利要求2所述的基于4G網(wǎng)絡的便攜式電池模組均衡參數(shù)整定系統(tǒng)，其特征在于:CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器(4)是由CAN與電池系統(tǒng)(5)中的BMU控制單元(6)雙向連接在一起。
【專利摘要】本實用新型是一種基于4G網(wǎng)絡的便攜式電池模組均衡參數(shù)整定系統(tǒng)，由公用的網(wǎng)絡基站、遠程服務器、4G移動終端、CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器和電池系統(tǒng)組成；網(wǎng)絡基站通過光纖與遠程服務器雙向連接；網(wǎng)絡基站還通過4G無線鏈路分別與4G移動終端、CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器雙向連接；同時遠程服務器與4G移動終端之間、遠程服務器與CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器之間均通過以太網(wǎng)雙向傳輸；而CAN轉(zhuǎn)4G網(wǎng)絡收發(fā)器又由CAN與電池系統(tǒng)雙向連接在一起。本實用新型體積小，攜帶方便，不受環(huán)境的影響；不需要通用大型測試設備那么多復雜繁瑣的配置；可將試驗人員和高危的試驗環(huán)境分離，充分保障實驗人員的人身安全；遠程服務器可以遠程監(jiān)控試驗狀態(tài)，而且通過實驗記錄的數(shù)據(jù)進行試驗過程回溯。
【IPC分類】H01M10-42, G01R31-36
【公開號】CN204441409
【申請?zhí)枴緾N201420763756
【發(fā)明人】郭志強, 秦興權, 胡凡, 楊重科, 俞會根, 張騫慧, 梁瑞, 賀中瑋, 韓廣璞
【申請人】北京新能源汽車股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年12月5日