一種電動船用電源管理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電動船用電源管理系統。
【背景技術】
[0002]電池管理系統(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，簡稱BMS)是電池與用戶之間的紐帶，主要作用對象是二次電池。二次電池存在下面的一些缺點:存儲能量少、壽命短、串并聯使用困難、使用安全性差、電池電量估算困難。而電池的性能是很復雜的，不同類型的電池特性亦相差很大，而電池管理系統主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現過度充電和過度放電，延長電池的使用壽命，監控電池的狀態。
[0003]目前電源管理方法主要集中在電動汽車、電瓶車這類交通工具中，電動汽車的電源管理分多個模塊，管理復雜，控制成本高，直接套用在船舶上使用成本太高。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術針對上述現有技術提供一種專門針對電動船的電動船用電源管理系統。
[0005]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種電動船用電源管理系統，其中電動船用電源包含有多組電池包，每組電池包均包含若干節串聯連接的電池，其特征在于:每組電池包均連接有信息采集模塊，該信息采集模塊包含有:用于采集整組電池包的電壓的電壓檢測模塊，用于采集整組電池包的電流的電流檢測模塊，用于采集整組電池包的溫度的溫度檢測模塊，及用于連通或切斷該組電池包供電的輸出控制模塊，每塊信息采集模塊中電壓檢測模塊、電流檢測模塊、溫度檢測模塊和輸出控制模塊均與電池管理模塊連接，電池管理模塊的輸出端與上位機連接;每個信息采集模塊將與其連接的電池包的電壓、電流、溫度以及該電池包是否給系統供電的信息輸送給電池管理模塊，電池管理模塊根據各信息采集模塊發來的信息匯總整個電動船用電源的總電壓、電流、溫度以及共有多少個電池包給系統供電，同時計算整個電動船用電源的剩余電量百分比，然后將結果上傳給上位機。
[0006]較好的，所述信息采集模塊與電池管理模塊之間采用485總線連接，電池管理模塊與上位機之間也采用485總線連接。
[0007]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:本實用新型將電池包視為一個整體，不再測量每節電池的電壓、電流、溫度等數據，而是統一監測電池包的電壓、電流、溫度等數據，從而降低成本，簡化結構，從而使得該方法適用船舶電源管理;在進一步方案中，本實用新型中電動船用電源的剩余電量百分比計算方法引入電池充電率，從而使得整個電動船用電源的剩余電量百分比計算更加準確。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型實施例中電動船用電源管理系統的框圖。
【具體實施方式】
[0009]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0010]如圖1所示的一種電動船用電源管理系統，其中電動船用電源包含有多組電池包，每組電池包均包含若干節串聯連接的電池，其中每組電池包均連接有信息采集模塊，信息采集模塊可以與電池包制成一體件，其中信息采集模塊包含有:用于采集整組電池包的電壓的電壓檢測模塊，用于采集整組電池包的電流的電流檢測模塊，用于采集整組電池包的溫度的溫度檢測模塊，及用于連通或切斷該組電池包供電的輸出控制模塊，每塊信息采集模塊中電壓檢測模塊、電流檢測模塊、溫度檢測模塊和輸出控制模塊均與電池管理模塊連接，電池管理模塊的輸出端與上位機連接;該電動船用電源管理系統的工作原理為:每個信息采集模塊將與其連接的電池包的電壓、電流、溫度以及該電池包是否給系統供電的信息輸送給電池管理模塊，電池管理模塊根據各信息采集模塊發來的信息匯總整個電動船用電源的總電壓、電流、溫度以及共有多少個電池包給系統供電，同時計算整個電動船用電源的剩余電量百分比，然后將結果上傳給上位機;上位機再進一步依據整個電動船用電源的剩余電量百分比以及供電電池包數量調整電動船電機的功率，使電動船達到最佳運行狀態。
[0011]本實施例中，所述信息采集模塊與電池管理模塊之間采用485總線連接，電池管理模塊與上位機之間也采用485總線連接。
[0012]所述電池管理模塊通過以下方式計算整個電動船用電源的剩余電量百分比:
[0013]整個電動船用電源的剩余電量百分比= 1-(放電電荷量/充電電荷量總量*n)，其中η為整個電動船用電源的充電率，η是一個隨時間變化的變量，n=a*e(—et)，其中t為整個電動船用電源的使用時間，α、β則為與整個電動船用電源屬性相關的經驗常量。電池的使用隨著時間的推移是有損耗的，隨著時間的增長，電池充滿電的電荷量是呈下降趨勢的，比如一個全新的電池的容量為100ΑΗ，使用一段時間之后電池的容量是有損耗，假設變成了 98ΑΗ，那這里的η就是0.98，若還是按之前的滿電電荷量來計算，實際可續航的電量比顯示的要低，為了解決這個問題，引入了充電率η這個隨著時間變化的變量，從而能更好的表達電池剩余電量。
[0014]上述電動船用電源管理系統的管理方法為:電池管理模塊實時監控每一組電池包的溫度，當某一組電池包的溫度超過預設溫度閾值時，電池管理模塊輸出控制信號給與該組電池包連接的輸出控制模塊將該組電池包的供電輸出切斷，從而避免電池組發生起火這一危險現象發生的幾率，當輸出控制模塊將該組電池包的供電輸出切斷后，輸出控制模塊將該組電池包已脫離輸出上傳給電池管理模塊，電池管理模塊再將實際輸出電池包與總電池包之間的比例數上傳給上位機；另外，電池管理模塊實時監控每一組電池包的充電電流或放電電流，當某一組電池包的充電電流超過預設的充電電流閾值或放電電流超過預設的放電電流閾值時，電池管理模塊輸出控制信號給與該組電池包連接的輸出控制模塊將該組電池包的供電輸出切斷，從而降低或避免因電池包過放或過沖引起的電池損壞，當輸出控制模塊將該組電池包的供電輸出切斷后，輸出控制模塊將該組電池包已脫離輸出上傳給電池管理模塊，電池管理模塊再將實際輸出電池包與總電池包之間的比例數上傳給上位機。
【主權項】
1.一種電動船用電源管理系統，其中電動船用電源包含有多組電池包，每組電池包均包含若干節串聯連接的電池，其特征在于:每組電池包均連接有信息采集模塊，該信息采集模塊包含有:用于采集整組電池包的電壓的電壓檢測模塊，用于采集整組電池包的電流的電流檢測模塊，用于采集整組電池包的溫度的溫度檢測模塊，及用于連通或切斷該組電池包供電的輸出控制模塊，每塊信息采集模塊中電壓檢測模塊、電流檢測模塊、溫度檢測模塊和輸出控制模塊均與電池管理模塊連接，電池管理模塊的輸出端與上位機連接。2.根據權利要求1所述的電動船用電源管理系統，其特征在于:所述信息采集模塊與電池管理模塊之間采用485總線連接，電池管理模塊與上位機之間也采用485總線連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種電動船用電源管理系統，其中電動船用電源包含有多組電池包，每組電池包均包含若干節串聯連接的電池，其特征在于：每組電池包均連接有信息采集模塊，該信息采集模塊包含有：電壓檢測模塊，電流檢測模塊，溫度檢測模塊，及用于連通或切斷該組電池包供電的輸出控制模塊，每塊信息采集模塊中電壓檢測模塊、電流檢測模塊、溫度檢測模塊和輸出控制模塊均與電池管理模塊連接，電池管理模塊的輸出端與上位機連接。本實用新型將電池包視為一個整體，不再測量每節電池的電壓、電流、溫度等數據，而是統一監測電池包的電壓、電流、溫度等數據，從而降低成本，簡化結構，從而使得該方法適用船舶電源管理。
【IPC分類】H01M10/48, H02J7/00
【公開號】CN205178578
【申請號】CN201520964020
【發明人】黃登峰, 謝華偉, 武海云, 林佳飛
【申請人】寧波市北侖海伯精密機械制造有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月27日