CN207834505U - 一种电池组智能管控*** - Google Patents
一种电池组智能管控*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN207834505U CN207834505U CN201820243901.7U CN201820243901U CN207834505U CN 207834505 U CN207834505 U CN 207834505U CN 201820243901 U CN201820243901 U CN 201820243901U CN 207834505 U CN207834505 U CN 207834505U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- battery pack
- battery cell
- cell unit
- controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种电池组智能管控***,用于对多个串联的电池单体单元进行充放电管控,所述***包括检测装置和控制器,所述检测装置用于对电池组中的各个串联的所述电池单体单元进行电池状态检测,所述控制器接收所述检测装置所检测到的电池状态参数,并对各电池单体单元的电池状态作出异常判断;当所述控制器判断所检测到的电池单体单元出现异常状态时,所述控制器将异常状态的电池单体单元自动移出电池组的串联电路。本实用新型具备电池单体保护功能,在电池充放电过程中出现单体过压、欠压,***可以通过充放电控制***,消除电池单体充放电过压、欠压,抑制电池析氢析氧或出现硫酸铅盐化问题,从而对电池起到保护作用,延长电池使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,具体涉及一种电池组智能管控***。
背景技术
基站使用的铅酸电池设计寿命为8-10年,如果严格按照规定的方法使用,可以使用10年以上。由于基站的真实环境和电池的规定使用方法有很大差异,导致电池实际使用寿命只有2-3年,环境恶劣或停电频发地区,甚至只有1年。以容量为500AnH的电池组为例,50A电流可以持续放电10 个小时,才满足设计要求;经过2年后,只能持续放电1个小时。
另外,电池单体出厂时也存在差异,在同充电、同放电的使用环境下,出现马太效应:差的电池更差,好的电池状态可以保持完好,多次充电,放电循环之后,1-2节电池很容易出现过充或过放,直至完全失效,在串联工作环境下,整组电池需要更换,而其它23节或22节电池还是完好的。
遇此情况下,通常采用如下三种方法予以解决:
(1)更换整组电池:成本高,增加固定资产,没有改变同充电同放电的工作方式,很快就会出现其它失效的电池。
(2)把失效的电池取下来,换上新的电池:成本相对较低,只是增加经营管理费用,没有增加固定资产,没有改变同充电同放电的工作方式,很快就会出现其它失效的电池。
(3)把多个基站的电池组全部拆下,重新匹配后在上站。
采用(2)和(3)两种方法的成本都很高,效果不好,除了对固定资产的影响之外,相对于更换新电池,没有优势。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有电池组因为存在电池单体差异性而在使用过程中出现过充或过放的情况,影响整体电池组的使用性能及使用寿命,本实用新型提供了一种电池组智能管控***。
为达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种电池组智能管控***,用于对多个串联的电池单体单元进行充放电管控,所述装置包括检测装置和控制器,所述检测装置用于对电池组中的各个串联的所述电池单体单元进行电池状态检测,所述控制器接收所述检测装置所检测到的电池状态参数,并对各电池单体单元的电池状态作出异常判断;当所述控制器判断所检测到的电池单体单元出现异常状态时,所述控制器将异常状态的电池单体单元自动移出电池组的串联电路。
每个所述电池单体单元上连接一开关管,所述控制器通过控制所述开关管的电触点连接位置,控制异常的电池单体单元切除或投入在电池组的串联电路中。
每个所述电池单体单元的正极位置设有第一电触点,在其负极位置设有第二电触点,所述控制器用于控制所述开关管与所述的第一电触点或第二电触点电性连接;当所述开关管与异常电池单体单元的相同极性的电触点电性连接时,所述异常电池单体单元切除串联电路。
所述异常电池单体单元为在同充电同放电状况下存在充放电过压或欠压的电池单体。
所述控制器中内嵌有分析模块,用于对所检测到的各个所述电池单体单元的充放电电池状态进行比较,获得超出设定阈值的异常电池单体单元。
所述检测装置所检测的电池状态参数包括电池单体单元的容量、能量、健康状态、电压、温度、电流、充电时长和放电时长,及电池组的总电压和总电流。
所述***还包括稳压设备,其与所述电池组电性连接,用于补充所述电池组过欠的总电压。
所述检测装置通过无线通信设备与所述控制器连接。
所述***还包括云服务器,其通过无线通信设备分别与所述的检测装置和控制器实现数据传输,所述的分析模块内嵌于所述云服务器中,经所述分析模块分析后将异常电池单体单元传输至所述控制器,所述控制器对所述异常电池单体单元执行切除串联电路。
所述电池组中设有至少一个备用电池单体单元,所述备用电池单体单元与电池组中的各电池单体单元串联连接。
所述***中还设有备用电池组,所述备用电池组与原有的所述电池组并联连接,所述检测装置和控制器分别对各个电池组进行检测和充放电电池状态参数控制。
本实用新型技术方案,具有如下优点:
A.本实用新型具备电池单体保护功能,在电池充放电过程中出现单体过压、欠压,***可以通过充放电控制***,消除电池单体充放电过压、欠压,抑制电池析氢析氧或出现硫酸铅盐化问题,从而对电池起到保护作用,延长电池使用寿命。
B.本实用新型具备电源变换功能,可以在电池组出现单体异常退出整组运行后,放电过程中维持输出电压不变,保障用电设备电源正常运行,充电过程中可自动调整充电电压电流,保证其余电池可以正常充电。因此当电池组中存在劣化电池或故障电池时,***可以实现正常充放电功能,保证***供电不受个别电池异常而失去备用电源功能。
C.***具备在正常运行状态中,利用运行负载实现定时、定量自动放电、充电过程,在保证电池运行可靠性的基础上,自动实现定期核容功能,实现电池组及其电池单体的实时有效监测,彻底避免现有绝大部分bms***只能预估电池容量和寿命,一旦出现估算失误极易导致备用电池***在实际需要使用时发现电池异常不能满足使用的问题
D.***实现电池组电池单体的充放电管控,因此可以允许电池组中电池单体特性存在一定的差异,最直接的是允许电池组中新旧电池混用、不同容量、品牌电池混用,极端情况下允许不同种类电池混用。不同于传统电池组中出现故障电池后只能更换电池组的方式,本实用新型管控下允许只更换完全达不到运行要求的个别电池,极大的降低电池维护成本。
E.传统备用电池***中,为保证电池组自身的冗余可靠性,多采用1+1 被用模式,即在正常使用的电池组之外,再备用一组电池;在本实用新型中,可以采用24+x方式,即在正常一组电池24节的基础上,允许最多增加3节电池,就可以实现本组电池最多三节电池失效情况下,仍旧具备正常24节电池的备用能力。
在重点场合中,允许采用两组电池组并联冗余方式,每个电池组采用 24+3备用方式,可以在电池出现6节失效后仍保持原有备用能力和指标,同时全部54节电池允许新旧电池混用,可以以较低的成本实现高冗余备电要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式,下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型所提供的串联后的电池组结构示意图;
图2是本实用新型所提供的电池组智能管控***控制原理图;
图3是本实用新型所提供的电池组智能管控***原理框图。
图中标识如下:
1-电池单体单元,11-第一电触点,12-第二电触点;2-开关管。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1和图2所示,本实用新型提供了一种电池组智能管控***,用于对多个串联的电池单体单元进行充放电管控,***包括检测装置和控制器,检测装置用于对电池组中的各个串联后的电池单体单元进行电池状态检测,控制器接收检测装置所检测到的电池状态参数,二者优选采用无线通讯设备连接,通过检测装置检测,控制器对各电池单体单元的电池状态作出异常判断;当控制器判断所检测到的电池单体单元出现异常状态时,控制器将异常状态的电池单体单元自动移出电池组的串联电路。
传统充电方式下,电池组中出现个别电池欠充或过充时,为保证电池组全部电池的容量有效利用,均采用个别电池过充的方式来满足其余电池的充满,即所谓均衡充电方式,长此以往,过充电池极易出现早期损坏,继而欠充电池出现盐化失效问题,大大缩短整个电池组的使用寿命。采用本实用新型后,在充电过程中,通过智能化电池单体控制,电池组的充电无需进行均衡充电控制。对电池组中电池单体进行智能化控制,从而保证电池组全部电池单体充电合格,电池组彻底摒弃欠充或过充危害,因此,电池组单元的过充损坏和欠充盐化问题被从根本上解决。
具体的结构如图1和图3所示的n节电池串联,在每个电池单体单元上连接一开关管,控制器通过控制开关管的电触点连接位置,控制异常的电池单体单元切除或投入在电池组的串联电路中。优选地在图1中的每个电池单体单元的正极位置设有第一电触点,在其负极位置设有第二电触点,控制器用于控制开关管与第一电触点或第二电触点电性连接;当开关管与异常电池单体单元的相同极性的电触点电性连接时,异常电池单体单元切除串联电路。其中的异常电池单体单元为在同充电同放电状况下存在充放电过压或欠压的电池单体。
电池组的一端连接高压板,另一端连接低压板,多个电池单体单元呈串联,每个电池单体单元上设有第一电触点w和第二电触点p,开关管连接与负极电性连接,开关管K1、K2.....Kn-1,Kn分别由控制器中的执行机构S1,S2......Sn-1,Sn控制,当开关管连接触点w时,断开触点p条件下,电池单体单元投入到串联电池组中;当开关管连接触点p时,断开触点w 条件下,电池单体单元从电池组旁路出来。图3中的n个电池单体单元测量n个电压V1...Vn,Vt为总电压,It为总电流。
本实用新型中在控制器中内嵌有分析模块,用于对所检测到的各个电池单体单元的充放电电池状态进行比较,获得超出设定阈值的异常电池单体单元。比如,电池组处于放电状态下,经检测装置检测并获取各个电池单体单元的采集信号,并将其传输给控制器,分析模块对所有的电池单体单元的采集参数进行比较分析,当某一电池单体单元的电压远低于其它电池单体单元的电压,并且其差值超出所设定阈值,在这种状态下,需要将此电池单体单元从电池组中切除,即通过控制开关管的方式使其不参与放电,待其它电池单体单元的放电电压达到切除的电池单体单元的放电电压时,再通过控制开关管使此电池单体单元投入到电池组中继续使用。
本实用新型中的检测装置所检测的电池状态参数包括电池单体单元的容量、能量、健康状态、电压、温度、电流、充电时长和放电时长,及电池组的总电压和总电流。分析模块可以采用其中的一种或几种参数进行分析,比如采用电压或电流参数。
同时本实用新型***还包括稳压设备,其与电池组电性连接,用于补充电池组过欠的总电压,如图3所示。因此***具备电源变换功能,可以在电池组出现电池单体异常时退出整个电池组运行后,放电过程中维持输出电压不变,保障用电设备电源正常运行,充电过程中可自动调整充电电压电流,保证其余电池可以正常充电。因此当电池组中存在劣化电池或故障电池时,***可以实现正常充放电功能,保证***供电不受个别电池异常而失去备用电源功能。
传统备用电池***中,为保证电池组自身的冗余可靠性,多采用1+1 被用模式,即在正常使用的电池组之外,再备用一组电池;在本实用新型中,可以采用24+x方式,在一个电池组中设置备用电池单体单元,比如在正常一组电池24节的基础上,允许最多增加3节电池,就可以实现本组电池最多三节电池失效情况下,仍旧具备正常24节电池的备用能力。
当然,在重点场合中,如图3所示,允许采用两组电池组并联冗余方式,备用电池组与原有的已投入电池组并联连接,检测装置和控制器分别对各个电池组进行检测和充放电电池状态参数控制。比如每个电池组采用 24+3备用方式,可以在电池出现6节失效后仍保持原有备用能力和指标,同时全部54节电池允许新旧电池混用,可以以较低的成本实现高冗余备电要求。
如图1所示,本实用新型进一步优选地在***中设置了云服务器,其通过无线通信设备分别与检测装置和控制器实现数据传输,分析模块内嵌于云服务器中,经分析模块分析后将异常电池单体单元传输至控制器,控制器对异常电池单体单元执行切除串联电路。
因此,本实用新型具备远程联网功能,所有设备均需要进行远程联网,如图2所示,实现远程集中管理和设备维护,可以将对各电池单体的检测结果通过远程通信设备发送至使用方的手机APP上,通过远程网络使用多种媒介在不同权限下查询、操作任意一台在线设备和全部电池的运行状态和参数。传统动环***中检测到电池出现异常,需要应急响应,立刻处理更换电池,而在本实用新型中,由于个别电池异常时对备电影响有限,因此无需立刻处理,允许定期集中处理,极大的降低***维护成本。
比如:采用现有的电池组用于基站,按一个站两组48节,每组24节计算,3年平均寿命,10年换3次共6组,每组1.3万,共7.8万。且10 年后手里有6组电池,全部为固定资产,再加上3次安装和搬运费共3万,共10.8万元。而采用本实用新型所提供的电池组,只需一次性投入2.5万元成本和一次安装费2000元,使用寿命达15年,即10年之后,还有5年可以用,电池寿命还是10年。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种电池组智能管控***,用于对多个串联的电池单体单元进行充放电管控,其特征在于,所述***包括检测装置和控制器,所述检测装置用于对电池组中的各个串联的所述电池单体单元进行电池状态检测,所述控制器接收所述检测装置所检测到的电池状态参数;当电池单体单元出现异常状态时,所述控制器将异常状态的电池单体单元自动移出电池组的串联电路。
2.根据权利要求1所述的电池组智能管控***,其特征在于,每个所述电池单体单元上连接一开关管,所述控制器通过控制所述开关管的电触点连接位置,控制异常的电池单体单元切除或投入在电池组的串联电路中。
3.根据权利要求2所述的电池组智能管控***,其特征在于,每个所述电池单体单元的正极位置设有第一电触点,在其负极位置设有第二电触点,所述控制器用于控制所述开关管与所述的第一电触点或第二电触点电性连接;当所述开关管与异常电池单体单元的相同极性的电触点电性连接时,所述异常电池单体单元切除电池组的串联电路。
4.根据权利要求3所述的电池组智能管控***,其特征在于,所述异常电池单体单元为在同充电同放电状况下存在充放电过压或欠压的电池单体。
5.根据权利要求4所述的电池组智能管控***,其特征在于,所述检测装置所检测的电池状态参数包括电池单体单元的容量、能量、健康状态、电压、温度、电流、充电时长和放电时长,及电池组的总电压和总电流。
6.根据权利要求5所述的电池组智能管控***,其特征在于,所述***还包括稳压设备,其与所述电池组电性连接,用于补充所述电池组过欠的总电压。
7.根据权利要求1-6任一所述的电池组智能管控***,其特征在于,所述检测装置通过无线通信设备与所述控制器连接。
8.根据权利要求1所述的电池组智能管控***,其特征在于,所述电池组中设有至少一个备用电池单体单元,所述备用电池单体单元与电池组中的各电池单体单元串联连接。
9.根据权利要求8所述的电池组智能管控***,其特征在于,所述***中还设有备用电池组,所述备用电池组与原有的所述电池组并联连接,所述检测装置和控制器分别对各个电池组进行检测和充放电电池状态参数控制。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201820243901.7U CN207834505U (zh) | 2018-02-10 | 2018-02-10 | 一种电池组智能管控*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201820243901.7U CN207834505U (zh) | 2018-02-10 | 2018-02-10 | 一种电池组智能管控*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN207834505U true CN207834505U (zh) | 2018-09-07 |
Family
ID=63398205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201820243901.7U Active CN207834505U (zh) | 2018-02-10 | 2018-02-10 | 一种电池组智能管控*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN207834505U (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109617159A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-12 | 北京众诺达科技有限公司 | 一种电池组分组智能管控*** |
CN110165310A (zh) * | 2018-02-10 | 2019-08-23 | 北京众诺达科技有限公司 | 一种电池组智能管控*** |
CN110620414A (zh) * | 2019-11-06 | 2019-12-27 | 广州极飞科技有限公司 | 充电控制方法、装置及电子设备 |
CN111002868A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-04-14 | 上海腾通信息科技有限公司 | 电池包智能混用控制器 |
-
2018
- 2018-02-10 CN CN201820243901.7U patent/CN207834505U/zh active Active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110165310A (zh) * | 2018-02-10 | 2019-08-23 | 北京众诺达科技有限公司 | 一种电池组智能管控*** |
CN109617159A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-12 | 北京众诺达科技有限公司 | 一种电池组分组智能管控*** |
CN110620414A (zh) * | 2019-11-06 | 2019-12-27 | 广州极飞科技有限公司 | 充电控制方法、装置及电子设备 |
CN111002868A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-04-14 | 上海腾通信息科技有限公司 | 电池包智能混用控制器 |
WO2021088982A1 (en) * | 2019-11-07 | 2021-05-14 | Shanghai Tengtong Information Technology Co., Ltd. | Controller for battery packs |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN207834505U (zh) | 一种电池组智能管控*** | |
RU2690003C2 (ru) | Способ и система модульного сохранения энергии | |
CN101867199B (zh) | 一种实现光纤接入设备备电的装置及方法 | |
CN110165310A (zh) | 一种电池组智能管控*** | |
CN109617106A (zh) | 一种分散式电池储能*** | |
CN107275694B (zh) | 兼具主动均衡与被动均衡的分布式蓄电池均衡装置及方法 | |
CN107219467B (zh) | 一种具有去硫修复功能的变电站蓄电池核容装置及方法 | |
CN110474118B (zh) | 一种能量回馈型电芯串联化成、分容测试***及方法 | |
CN104157918A (zh) | 一种蓄电池冗余重配组的方法和装置 | |
CN108242842B (zh) | 一种不同类型蓄电池组并联的管理装置及其方法 | |
CN104391253A (zh) | 一种使用fpga监测变电站蓄电池状态的方法 | |
CN112737042A (zh) | 一种ups电池智能管理***及方法 | |
CN110854954A (zh) | 一种储能***电池簇智能调度***及调度方法 | |
CN107294163B (zh) | 具有蓄电池单体均衡功能的蓄电池状态巡检方法及装置 | |
CN109617159A (zh) | 一种电池组分组智能管控*** | |
CN102263432A (zh) | 涌余锂电池蓄电池组 | |
CN204011597U (zh) | 一种蓄电池冗余重配组的装置 | |
CN106026356A (zh) | 一种实现电池扩容的方法 | |
CN115514067B (zh) | 一种储能蓄电池组管理***装置 | |
CN208571667U (zh) | 一种延长变电站通信设备供电时间装置 | |
CN109361261B (zh) | 一种配电终端用超级电容状态在线监测方法 | |
CN203983968U (zh) | 一种磷酸铁锂电池组保护板 | |
CN107017683B (zh) | 一种变电站蓄电池均衡及自修复控制方法 | |
CN113328501B (zh) | 一种能源站直流屏电池模组柔性连接装置与架构 | |
CN111541284B (zh) | 一种利用退役锂电池的储能应急供电***及控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |