CN103715467B - 钠硫电池管理单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钠硫电池管理单元，涉及电池控制技术。本发明解决了现有技术中缺少一种可以对钠硫电池状态进行有效控制的电池管理单元的问题，公开了一种对钠硫电池状态进行有效控制的钠硫电池。

Description

钠硫电池管理单元
技术领域
本发明涉及一种电池控制技术，尤其涉及一种钠硫电池管理单元。
背景技术
钠硫电池是美国福特(Ford)公司于1967年首先发明公布的，其比能量高、可大电流、高功率放电。在储能电站的具有重大的作用，可以为整个电网实现“削峰填谷” 的功能。
钠硫电池，是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池。在一定的工作度下，钠离子透过电解质隔膜与硫之间发生的可逆反应，形成能量的释放和储存。
钠硫电池储能***包括钠硫电池子***和功率转换子***（Power Conversion system，PCS）两部分。其中电池子***由电池储柜、NAS电池模块、模块连接母线和直流断路开关CB（PCS中已经配置）组成。为了更好地对储能电池组进行实时监控，为储能***控制策略提供实时数据支持，电池子***内部往往需要一套电池管理***（BMS），负责钠流电池的电流电压的检测、SOC估算、总体故障分析、判断及在线报警等工作，并将信息通过工业总线传送给PCS。
现有技术中缺少一种可以对钠硫电池状态进行有效控制的电池管理单元。
发明内容
本发明公开了一种钠硫电池管理单元，用以解决现有技术中缺少一种可以对钠硫电池状态进行有效控制的电池管理单元的问题。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
一种钠硫电池管理单元，其中，包括一主微控制单元，所述主微控制单元上连接有一第一从微控制单元、一第二从微控制单元；
多个温度采集模块与一第一多路开关模块连接，所述第一多路开关模块通过依次连接的一信号放大模块、一第一数模转换模块、一第一隔离模块与所述第一从微控制单元通信；
多个电压采集电路与一差动放大电路连接，所述差动放大电路通过依次连接的第二模数转换模块、第二隔离模块与所述第二从微控制单元通信；
所述主微控制单元通过一第三隔离模块与多个互感器及多个固态继电器通信；
所述主微控制单元还通过所述第三隔离模块与总线及一直流回路管理单元模块通信。
如上所述的钠硫电池管理单元，其中，所述第一从微控制单元通过所述第一隔离模块与所述第一多路开关模块通信。
如上所述的钠硫电池管理单元，其中，所述第二从微控制单元通过所述第二隔离模块与所述第二多路开关模块通信。
如上所述的钠硫电池管理单元，其中，所述总线为RS458总线。
如上所述的钠硫电池管理单元，其中，所述多个固态继电器具体为5个固态继电器。
如上所述的钠硫电池管理单元，其中，所述多个互感器具体为5个互感器。
如上所述的钠硫电池管理单元，其中，还包括一冷端补偿模块，所述冷端补偿模块与所述第一从微控制单元通信。
如上所述的钠硫电池管理单元，其中，所述电压采集电路包括：依次连接的一电压采集模块、一保护电路、一差动放大电路，所述差动放大电路与所述第二多路开关模块相连。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明解决了现有技术中缺少一种可以对钠硫电池状态进行有效控制的电池管理单元的问题，公开了一种对钠硫电池状态进行有效控制的钠硫电池。
附图说明
图1是本发明钠硫电池管理单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：
图1是本发明钠硫电池管理单元的结构示意图，请参见图1，一种钠硫电池管理单元，其中，包括一主微控制单元17，主微控制单元17上连接有一第一从微控制单元16、一第二从微控制单元26；
多个温度采集模块与一第一多路开关模块12连接，第一多路开关模块12通过依次连接的一信号放大模块13、一第一数模转换模块14、一第一隔离模块15与第一从微控制单元16通信；
多个电压采集电路与一差动放大电路22连接，差动放大电路22通过依次连接的第二模数转换模块24、第二隔离模块25与第二从微控制单元26通信；
主微控制单元17通过一第三隔离模块18与多个互感器及多个固态继电器通信；
主微控制单元17还通过第三隔离模块18与总线19及一直流回路管理单元模块通信。
本发明的第一从微控制单元16通过第一隔离模块15与第一多路开关模块12通信。
本发明的第二从微控制单元26通过第二隔离模块25与第二多路开关模块23通信。
本发明的总线19为RS458总线19。
本发明的多个固态继电器具体为5个固态继电器。
进一步的，本发明的多个互感器具体为5个互感器。
本发明还包括一冷端补偿模块20，冷端补偿模块20与第一从微控制单元16通信。
本发明的电压采集电路包括：依次连接的一电压采集模块、一保护电路21、一差动放大电路22，差动放大电路22与第二多路开关模块23相连。
本发明的电池管理单元模块电池管理单元模块，该模块分为电压采集模块和温度采集模块两部分，其中电压采集模块可采集电池组的48路电压信号，并将这些信号通过A/D转换成数字信号供其它模块使用。
本发明的温度采集模块则要实现循环采样48个温度测量点的温度，并经过CPU运算后，根据温度的变化输出相应的控制信号。电池管理单元模块电池管理单元模块通过RS485总线19将运算结果传送至直流回路管理单元模块直流回路管理单元模块。
本发明的数字和模拟电路实现全隔离，即每个模数转换器采样通道相互隔离。温度信号经过信号放大，采用单片模数转换器采样并自带冷端补偿，通过多路开关切换实现48通道的温度信号采样。采样通道与微控制单元之间隔离。电压信号经过差动放大器衰减，采用四片模数转换器采样（将电池分为4组），通过多路开关切换实现4组共48通道的电压信号采样。采样通道之间、采样通道与微控制单元之间隔离。主从微控制单元通过串口连接通信，主片发送数据请求后，从片将采样信号传送至主片。主微控制单元17负责总线19通信、加热器控制、互感器接收信号处理、故障报警。总线19接口为RS-485，加热器控制通过固态继电器（外置），全部输入输出信号实现隔离。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明解决了现有技术中缺少一种可以对钠硫电池状态进行有效控制的电池管理单元的问题，公开了一种对钠硫电池状态进行有效控制的钠硫电池。

Claims (8)

1.一种钠硫电池管理单元，其特征在于，包括一主微控制单元，所述主微控制单元上连接有一第一从微控制单元、一第二从微控制单元；
多个温度采集模块与一第一多路开关模块连接，所述第一多路开关模块通过依次连接的一信号放大模块、一第一数模转换模块、一第一隔离模块与所述第一从微控制单元通信；
多个电压采集电路与一差动放大电路连接，所述差动放大电路通过依次连接的第二模数转换模块、第二隔离模块与所述第二从微控制单元通信；
所述主微控制单元通过一第三隔离模块与多个互感器及多个固态继电器通信；
所述主微控制单元还通过所述第三隔离模块与总线及一直流回路管理单元模块通信。
2.根据权利要求1所述的钠硫电池管理单元，其特征在于，所述第一从微控制单元通过所述第一隔离模块与所述第一多路开关模块通信。
3.根据权利要求1所述的钠硫电池管理单元，其特征在于，所述第二从微控制单元通过所述第二隔离模块与一第二多路开关模块通信。
4.根据权利要求1所述的钠硫电池管理单元，其特征在于，所述总线为RS458总线。
5.根据权利要求1所述的钠硫电池管理单元，其特征在于，所述多个固态继电器具体为5个固态继电器。
6.根据权利要求1所述的钠硫电池管理单元，其特征在于，所述多个互感器具体为5个互感器。
7.根据权利要求1所述的钠硫电池管理单元，其特征在于，还包括一冷端补偿模块，所述冷端补偿模块与所述第一从微控制单元通信。
8.根据权利要求3所述的钠硫电池管理单元，其特征在于，所述电压采集电路包括：依次连接的一电压采集模块、一保护电路、所述的差动放大电路，所述差动放大电路与所述第二多路开关模块相连。
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