本發明涉及電池模通信,屬于通信領域。
背景技術:
現如今,新能源技術已經家喻戶曉,儲能在我們未來的生活中將會扮演至關重要的角色。所以,儲能技術的穩定性直接決定了我們未來生活的用電質量和用電安全。而在儲能技術中,最重要的莫過于通信,可以說通信的穩定直接決定了儲能的穩定,因此,做好通信對于儲能來說非常關鍵。大儲能系統中,電池簇管理系統和電池堆管理系統之間一般采用網絡通信,雖然以太網通信速率快,實時性高,但是相較于現場總線,可靠性和安全性欠缺,一旦網絡通信中斷,整個系統將無法運行,對于儲能系統來說這是非常致命的。考慮到以太網通信在工業領域的存在的通信方面的隱患,必須對癥下藥,采取一些補救措施,提高整個儲能系統的安全可靠性。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本發明通過提供一種電池組數據通信系統。
本發明采用的技術方案一方面為一種電池組數據通信系統,包括數據處理終端、電池管理模塊、can總線單元和常態通信單元,其中,所述電池管理模塊用于獲取電池的運行信息,所述can總線單元用于連接電池管理單元和數據處理終端,所述常態通信單元用于獲取電池的運行信息并上傳至數據處理終端;所述電池管理模塊還用于標記關鍵數據和非關鍵數據,基于標記管理數據傳輸信道,所述關鍵數據為常態傳輸,非關鍵數據為間隔傳輸;所述數據處理終端基于模式識別處理電池的運行信息并輸出處理指令。
優選地,所述數據處理終端通過廣播詢問電池管理模塊的配置,所述配置包括電池簇的can地址和電池單體數。
優選地,所述can總線單元基于預設的讀取時間,獲取全部電池簇的關鍵數據和其中一簇電池簇的非關鍵數據,標記該一簇電池簇為已讀簇,在下一個讀取時間,獲取全部電池簇的關鍵數據和一簇非已讀簇的電池簇的非關鍵數據。
優選地,所述關鍵數據包括電池簇的總電壓、總電流、總soc和告警保護斷路器的運行狀態。
優選地,所述常態通信單元基于以太網傳輸數據。
優選地,所述數據處理終端基于模式識別處理電池的運行信息并輸出處理指令的步驟包括:接收常態通信單元的上傳數據,并標記其為常態數據;檢測常態數據的持續情況,如果常態數據的傳輸出現異常,則啟動風險排除模式,該模式用于基于預設的閾值組與can總線單元上傳的運行信息進行比較并輸出故障模式;基于故障模式讀取并輸出處理指令。
本發明的有益效果為提供雙軌的數據傳輸系統,其中作為冗余傳輸方式的can總線傳輸方式,通過將數據類型分類以降低數據傳輸量,提升對相對少量的處理對象的處理速度,能在主要數據傳輸線路出現問題的時候不會影響關鍵數據的傳輸,同時也增加對故障的判斷和反應能力。
附圖說明
圖1所示為基于本發明實施例的一種電池組數據通信系統示意圖。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明進行說明。
基于發明的實施例,如圖1所示一種電池組數據通信系統,數據處理終端、電池管理模塊、can總線單元和常態通信單元,其中,所述電池管理模塊用于獲取電池的運行信息,所述can總線單元用于連接電池管理單元和數據處理終端,所述常態通信單元用于獲取電池的運行信息并上傳至數據處理終端;所述電池管理模塊還用于標記關鍵數據和非關鍵數據,基于標記管理數據傳輸信道,所述關鍵數據為常態傳輸,非關鍵數據為間隔傳輸;所述數據處理終端基于模式識別處理電池的運行信息并輸出處理指令。
現在,作為電子簇/電池組的管理系統的bcms(電池簇管理系統,即所述電池管理模塊)已經較為成熟,通過各種傳感器來測定單體電池的各種參數,同時bams(電池堆管理系統,即數據處理終端)作為接收bcms的層次,也廣泛得到應用;本方案中電池管理模塊用于通過各種傳感器獲取電池單體的諸如電壓、溫度,在線狀態和均衡狀態,和整個電池簇的總電壓、總電流、總soc和告警保護斷路器等的狀態;在這些數據中,一部分數據是較為重要的數據,因為在電池系統中,單體電池的數量眾多,全部的單體電池進行監控的話,成本極大,效率不高,因此將整體(一簇電池)的數據作為關鍵的數據進行管控,而將不是關鍵數據的部分,逐個提取或者選擇提取,通過標記關鍵數據,使關鍵數據能夠及時上傳,使關鍵數據為常態傳輸(即不間斷傳輸),非關鍵數據為間隔傳輸,同時,通過將關鍵數據與閾值對比以判斷關鍵數據的狀態(是否正常,一般為預設的閾值,或者是各個電池簇的平均數據),根據數據的狀態輸出處理指令,指令用于控制電池組和所述的電池組數據通信系統。
所述數據處理終端通過廣播詢問電池管理模塊的配置,所述配置包括電池簇的can地址和電池單體數。
數據處理終端每2s取下轄的所有電池管理模塊的關鍵數據和一個電池管理模塊的非關鍵數據。數據處理終端一上電就會去廣播詢問電池管理模塊的配置,即每個電池管理模塊的can地址,每個簇下面掛了多少包,每一包下面掛了多少個單體,收到廣播詢問的電池管理模塊會立即回復,這樣數據處理終端就能知道現在數據處理終端下面掛了多少個電池管理模塊,每個電池管理模塊的can地址是多少。關鍵數據每次發送時廣播下發的,非關鍵數據是發給已知can地址的電池管理模塊的。然后按照頻率取數據,這樣就可以保證關鍵數據每2s內一定會取到一次,如果出現故障,2s內一定會保護。
所述can總線單元基于預設的讀取時間,獲取全部電池簇的關鍵數據和其中一簇電池簇的非關鍵數據,標記該一簇電池簇為已讀簇,在下一個讀取時間,獲取全部電池簇的關鍵數據和一簇非已讀簇的電池簇的非關鍵數據。
關鍵數據和非關鍵數據讀取的頻率不同,關鍵數據的數據量比較少,而且關鍵數據非常重要,因此關鍵數據要求一次能取到所有簇的,即第一個2s內先取到所有簇的關鍵數據,然后取一簇的非關鍵數據,然后第二個2s內先取到所有簇的關鍵數據,再取下一簇的非關鍵數據,即每個2s內都要取到所有簇的關鍵數據,但非關鍵數據是輪詢取的。
所述關鍵數據包括電池簇的總電壓、總電流、總soc和告警保護斷路器的運行狀態。
運行數據分為關鍵數據和非關鍵數據,關鍵數據是指本簇的總電壓、總電流、總soc、告警保護斷路器等的狀態,這些數據表明電池簇運行的健康狀態,只要有這些數據,就可以判斷系統是否有異常,及時作出相應保護動作,保證系統安全性。非關鍵數據是指關鍵數據意外的電池數據,這些數據包括單體的電壓、溫度,在線狀態和均衡狀態,這些信息更詳細的表征了每一顆電芯的狀態,可以更進一步的判斷系統的健康狀態,據此做出更好的策略管理每一顆電芯,保證整個系統的健康運行。
所述常態通信單元基于以太網傳輸數據。
常態通信單元的網絡中斷時,由于can通信還在運行,因為兩種通信同時失效的概率極低,一般是不會發生的,因此關鍵數據和非關鍵數據仍然能被上層取到,系統仍然能夠根據取到的關鍵數據及時進行相應的保護和其他動作,保證正常運行。
所述數據處理終端基于模式識別處理電池的運行信息并輸出處理指令的步驟包括:接收常態通信單元的上傳數據,并標記其為常態數據;檢測常態數據的持續情況,如果常態數據的傳輸出現異常,則啟動風險排除模式,該模式用于基于預設的閾值組與can總線單元上傳的運行信息進行比較并輸出故障模式;基于故障模式讀取并輸出處理指令。
系統在處理數據的時候,一般會以其中一個為主要的數據源,當這個數據源出問題的時候,迅速切換到其他的備用的數據源;本方案同時接收處理兩個數據源,基于以太網傳輸的常態通信單元為主要的數據源,通過檢測數據流的持續來判斷常態數據的異常情況,當某簇電池簇的數據或者某一部分數據的傳輸量異常的時候,則同時以can總線上傳的數據為判斷基礎來檢查那一部分的電池出現問題,基于電池的參數與閾值的比較,判斷其所屬的故障的類型,然后根據故障類型讀取解決方案,解決方案包括一些處理指令,例如輸出故障電池的位置和類型,采取的一些措施如終止某段電池的使用等。
以上所述,只是本發明的較佳實施例而已,本發明并不局限于上述實施方式,只要其以相同的手段達到本發明的技術效果,都應屬于本發明的保護范圍。在本發明的保護范圍內其技術方案和/或實施方式可以有各種不同的修改和變化。