一种充电桩的BMS电池管理系统的制作方法

一种充电桩的bms电池管理系统
技术领域
1.本发明涉及充电桩技术领域，具体为一种充电桩的bms电池管理系统。


背景技术：

2.现有的充电桩bms电池管理系统无法对准充电中的电池进行管理，导致充电效率和安全性较低。
3.因此，需要一种充电桩的bms电池管理系统来解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种充电桩的bms电池管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种充电桩的bms电池管理系统，包括控制器、数据连接模块以及调节模块，所述控制器的内部设置有bms管理软件，所述bms管理软件内设置有电池荷电估算单元、电池健康估算单元以及判断单元。
7.作为本发明优选的方案，所述数据连接模块包括各种数据连接线，调节模块包括各种变压器、整流器以及变阻器，控制器为各种单片机。
8.作为本发明优选的方案，所述数据连接模块和调节模块均通过导线与控制器导线连接在一起。
9.作为本发明优选的方案，所述电池荷电估算单元的具体分析步骤为：数据连接模块将汽车中控台检测到的电池充电数据传输到控制器1内的bms管理软件中，电池荷电估算单元将电池充电数据带入soc公式内，计算出该时刻的电池荷电状态soc值。
10.作为本发明优选的方案，所述电池健康估算单元的具体分析步骤为：建立soh估计模型，将电池充电数据和电池荷电估算单元计算出的电池荷电状态soc值带入soh估计模型，得到电池健康状态soh值。
11.作为本发明优选的方案，所述判断单元的具体分析步骤为：接收电池荷电估算单元计算出的soc和电池健康估算单元计算出的soh，当soh小于0.35时，判断单元箱充电桩输出充电参数，此时的充电参数为电池的额定参数，当soh为0.35-0.60之间时，判断单元向充电桩输出充电参数，充电参数为电池额定参数为0.85，当soh大于0.60时，判断单元向充电桩输出的长度参数为电池额定参数的0.75，在电池充电时，当电池的soc达到0.85，判断单元向调节模块中输入涓流充电指令，调节模块将充电桩的输出功率下降20％，并根据电池soc线性下调充电桩的输出功率，当电池soc达到1，判断单元向调节模块3中输入平衡指令，调节模块将充电桩的输出功率调节至与电池的自然放电功率相等。
12.作为本发明优选的方案，所述soc公式为其中c0为电池的初始容量，cn为电池额定容量，i(t)为t时刻的电流值，φ(t)为修正函数。
13.作为本发明优选的方案，所述soh估计模型为其中soh2表示内阻变化率，a2、b2均为第一组内阻权值系数，a2’
、b2’
均为第二组内阻权值系数，soh
理论
为t i时段铅酸蓄电池的理论soh值，k
near
表示内阻曲线变化的斜率，k0为预设斜率分界值。
14.作为本发明优选的方案，所述其中t为电池温度，a、b、c为环境参数。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1、本发明中，通过数据连接模块将汽车中控台检测到的电池充电数据传输到控制器1内的bms管理软件中，电池荷电估算单元将电池充电数据带入soc公式内，计算出该时刻的电池荷电状态soc值，所述电池健康估算单元的具体分析步骤为：建立soh估计模型，将电池充电数据和电池荷电估算单元计算出的电池荷电状态soc值带入soh估计模型，得到电池健康状态soh值，所述判断单元的具体分析步骤为：接收电池荷电估算单元计算出的soc和电池健康估算单元计算出的soh，当soh小于0.35时，判断单元箱充电桩输出充电参数，此时的充电参数为电池的额定参数，当soh为0.35-0.60之间时，判断单元向充电桩输出充电参数，充电参数为电池额定参数为0.85，当soh大于0.60时，判断单元向充电桩输出的长度参数为电池额定参数的0.75，在电池充电时，当电池的soc达到0.85，判断单元向调节模块中输入涓流充电指令，调节模块将充电桩的输出功率下降20％，并根据电池soc线性下调充电桩的输出功率，当电池soc达到1，判断单元向调节模块3中输入平衡指令，调节模块将充电桩的输出功率调节至与电池的自然放电功率相等，根据获取的电池充电数据计算出电池荷电状态soc和电池健康状态soh，并根据电池荷电状态soc和电池健康状态soh来合理的调节充电桩对电池的充电功率，使充电桩能够根据不同电池的电池荷电状态soc和电池健康状态soh，来调节自身的充电参数和功率，提高了充电效率，增加了充电的安全性。
附图说明
17.图1为本发明整体硬件结构示意图；
18.图2为本发明系统方框结构示意图。
19.图中：1、控制器；2、数据连接模块；3、调节模块；4、bms管理软件；5、电池荷电估算单元；6、电池健康估算单元；7、判断单元。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
21.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述,给出了
本发明的若干实施例,但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例,相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
22.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件,当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
23.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同,本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明,本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
24.实施例，请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
25.一种充电桩的bms电池管理系统，包括控制器1、数据连接模块2以及调节模块3，控制器1的内部设置有bms管理软件4，bms管理软件4内设置有电池荷电估算单元5、电池健康估算单元6以及判断单元7。
26.进一步的，数据连接模块2包括各种数据连接线，调节模块3包括各种变压器、整流器以及变阻器，控制器1为各种单片机。
27.进一步的，数据连接模块2和调节模块3均通过导线与控制器1导线连接在一起。
28.进一步的，电池荷电估算单元5的具体分析步骤为：数据连接模块2将汽车中控台检测到的电池充电数据传输到控制器1内的bms管理软件4中，电池荷电估算单元5将电池充电数据带入soc公式内，计算出该时刻的电池荷电状态soc值。
29.进一步的，电池健康估算单元6的具体分析步骤为：建立soh估计模型，将电池充电数据和电池荷电估算单元5计算出的电池荷电状态soc值带入soh估计模型，得到电池健康状态soh值。
30.进一步的，判断单元7的具体分析步骤为：接收电池荷电估算单元5计算出的soc和电池健康估算单元6计算出的soh，当soh小于0.35时，判断单元7箱充电桩输出充电参数，此时的充电参数为电池的额定参数，当soh为0.35-0.60之间时，判断单元7向充电桩输出充电参数，充电参数为电池额定参数为0.85，当soh大于0.60时，判断单元7向充电桩输出的长度参数为电池额定参数的0.75，在电池充电时，当电池的soc达到0.85，判断单元7向调节模块3中输入涓流充电指令，调节模块3将充电桩的输出功率下降20％，并根据电池soc线性下调充电桩的输出功率，当电池soc达到1，判断单元7向调节模块3中输入平衡指令，调节模块3将充电桩的输出功率调节至与电池的自然放电功率相等。
31.进一步的，soc公式为其中c0为电池的初始容量，cn为电池额定容量，i(t)为t时刻的电流值，φ(t)为修正函数，其中t为电池温度，a、b、c为环境参数。
32.进一步的，soh估计模型为其中soh2表示内阻变化率，a2、b2均为第一组内阻权值系数，a2’
、b2’
均为第二组内阻权值系数，soh
理论
为t i时段铅酸蓄电池的理论soh值，k
near
表示内阻曲线变化的斜率，k0为预设斜率分界值。
33.进一步的，其中t为电池温度，a、b、c为环境参数。
34.具体实施案例：
35.数据连接模块2将汽车中控台检测到的电池充电数据传输到控制器1内的bms管理软件4中，电池荷电估算单元5将电池充电数据带入soc公式内,其中c0为电池的初始容量，cn为电池额定容量，i(t)为t时刻的电流值，φ(t)为修正函数，其中t为电池温度，a、b、c为环境参数，计算出该时刻的电池荷电状态soc值。
36.建立soh估计模型，将电池充电数据和电池荷电估算单元5计算出的电池荷电状态soc值带入soh估计模型soh估计模型为中，其中soh2表示内阻变化率，a2、b2均为第一组内阻权值系数，a2’
、b2’
均为第二组内阻权值系数，soh
理论
为t i时段铅酸蓄电池的理论soh值，k
near
表示内阻曲线变化的斜率，k0为预设斜率分界值，得到电池健康状态soh值。
37.接收电池荷电估算单元5计算出的soc和电池健康估算单元6计算出的soh，当soh小于0.35时，判断单元7箱充电桩输出充电参数，此时的充电参数为电池的额定参数，当soh为0.35-0.60之间时，判断单元7向充电桩输出充电参数，充电参数为电池额定参数为0.85，当soh大于0.60时，判断单元7向充电桩输出的长度参数为电池额定参数的0.75，在电池充电时，当电池的soc达到0.85，判断单元7向调节模块3中输入涓流充电指令，调节模块3将充电桩的输出功率下降20％，并根据电池soc线性下调充电桩的输出功率，当电池soc达到1，判断单元7向调节模块3中输入平衡指令，调节模块3将充电桩的输出功率调节至与电池的自然放电功率相等。
38.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种充电桩的bms电池管理系统，包括控制器(1)、数据连接模块(2)以及调节模块(3)，其特征在于：所述控制器(1)的内部设置有bms管理软件(4)，所述bms管理软件(4)内设置有电池荷电估算单元(5)、电池健康估算单元(6)以及判断单元(7)。2.根据权利要求1所述的一种充电桩的bms电池管理系统，其特征在于：所述数据连接模块(2)包括各种数据连接线，调节模块(3)包括各种变压器、整流器以及变阻器，控制器(1)为各种单片机。3.根据权利要求1所述的一种充电桩的bms电池管理系统，其特征在于：所述数据连接模块(2)和调节模块(3)均通过导线与控制器(1)导线连接在一起。4.根据权利要求1所述的一种充电桩的bms电池管理系统，其特征在于：所述电池荷电估算单元(5)的具体分析步骤为：数据连接模块(2)将汽车中控台检测到的电池充电数据传输到控制器1内的bms管理软件(4)中，电池荷电估算单元(5)将电池充电数据带入soc公式内，计算出该时刻的电池荷电状态soc值。5.根据权利要求1所述的一种充电桩的bms电池管理系统，其特征在于：所述电池健康估算单元(6)的具体分析步骤为：建立soh估计模型，将电池充电数据和电池荷电估算单元(5)计算出的电池荷电状态soc值带入soh估计模型，得到电池健康状态soh值。6.根据权利要求1所述的一种充电桩的bms电池管理系统，其特征在于：所述判断单元(7)的具体分析步骤为：接收电池荷电估算单元(5)计算出的soc和电池健康估算单元(6)计算出的soh，当soh小于0.35时，判断单元(7)箱充电桩输出充电参数，此时的充电参数为电池的额定参数，当soh为0.35-0.60之间时，判断单元(7)向充电桩输出充电参数，充电参数为电池额定参数为0.85，当soh大于0.60时，判断单元(7)向充电桩输出的长度参数为电池额定参数的0.75，在电池充电时，当电池的soc达到0.85，判断单元(7)向调节模块(3)中输入涓流充电指令，调节模块(3)将充电桩的输出功率下降20％，并根据电池soc线性下调充电桩的输出功率，当电池soc达到1，判断单元(7)向调节模块3中输入平衡指令，调节模块(3)将充电桩的输出功率调节至与电池的自然放电功率相等。7.根据权利要求3所述的一种充电桩的bms电池管理系统，其特征在于：所述soc公式为其中c0为电池的初始容量，c
n
为电池额定容量，i(t)为t时刻的电流值，φ(t)为修正函数。8.根据权利要求5所述的一种充电桩的bms电池管理系统，其特征在于：所述soh估计模型为其中soh2表示内阻变化率，a2、b2均为第一组内阻权值系数，a2’
、b2’
均为第二组内阻权值系数，soh
理论
为ti时段铅酸蓄电池的理论soh值，k
near
表示内阻曲线变化的斜率，k0为预设斜率分界值。9.根据权利要求75所述的一种充电桩的bms电池管理系统，其特征在于：
其中t为电池温度，a、b、c为环境参数。

技术总结
本发明涉及充电桩技术领域，尤其为一种充电桩的BMS电池管理系统，包括控制器、数据连接模块以及调节模块，所述控制器的内部设置有BMS管理软件，所述BMS管理软件内设置有电池荷电估算单元、电池健康估算单元以及判断单元，本发明可以有效解决现有的充电桩BMS电池管理系统无法对准充电中的电池进行管理，导致充电效率和安全性较低的问题。效率和安全性较低的问题。效率和安全性较低的问题。


技术研发人员：李明斌 张赛红 高立里 李渝汐 李小龙
受保护的技术使用者：播梦能源创新（广东）有限公司
技术研发日：2022.12.12
技术公布日：2023/6/26