[发明专利]一种电池组故障无线诊断系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域中一种电池组诊断系统，特别涉及一种电池组故障无线诊断系统。

背景技术

出于对环境和能源的考虑，电动汽车技术在各国政府以及各大公司的推动下得到了迅速发展。电池管理系统作为电池系统的重要组成部分，肩负着优化电池使用和延长电池寿命的重要职责。早期的电池管理系统一般只具有监测电池电压、温度、电流的简单功能。随着先进电池在电动车中应用的推广，对电池管理系统的要求越来越高，电池管理系统的功能也越来越强，在功能、可靠性，实用性、安全性等方面都做出了重要努力。

但经测试及优选分组的电池组中的各个单体电池之间仍然存在性能差异，这些差异在电池的长期运行过程中因环境的微小差别（如温度差）能够不同程度地产生新的差异。经过长期运行，个别电池性能明显下降，严重影响电池组性能，甚至造成事故，需要早期诊断出单体电池的性能下降和早期故障。另外，单体电池的性能下降及故障会降低电池组的SOC（荷电状态）值，因为性能差的一个单体电池的电量决定了整个电池组的荷电状态。=一个电池组一般是由数个单体电池或电池模块串联组成；性能落后的单体电池可能会使整个电池组提前终止放电。因而需要配备电池故障早期诊断系统。通过诊断系统实现电池故障和隐患的早期预报，从而能有效地增加电动车电池组的续驶里程及无故障工作时间，使维护工作量降到最低，来保证电动车的可靠运行。

目前的电池管理系统都以CAN总线的方式与整车控制器通讯，布线的繁琐极大的限制了电池管理监控的有效范围。

发明内容

本发明开发的目的是提供一种操作简便、成本低、通信稳定的动力电池组故障无线诊断系统，实现电池故障和隐患的早期预报，从而能有效地增加电动车电池组的续驶里程及无故障工作时间，使维护工作量降到最低；并且以无线方式传送数据，解决传统电池管理系统存在的布线繁琐、电池监控范围有限等问题。

本发明的技术方案是提供一种电池组故障无线诊断系统，其包含：

电池管理模块，其与若干个电池组连接对电池数据进行监测采集；

发送模块，其与所述电池管理模块连接，将采集到的电池监测数据通过无线方式向远程终端发送；

接收模块，其位于远端终端处，通过无线方式接收由所述发送模块传送的电池监测数据，并将电池监测数据传送至其设置的外部存储器中保存；

故障诊断模块，其对所述外部存储器中存储的电池监测数据进行读取、格式转换、数据回放和故障分析；

终端显示模块，其与所述接收模块连接，对电池监测数据进行实时显示。

所述电池管理模块的控制单元采用分布式的拓扑结构，包含一个主控制单元和多个子控制单元，所述子控制单元的数量与待监测的电池组的数量相匹配；

每个所述子控制单元通过设置的电气接口，连接对应的电池组并对其中的单体电池进行数据采集，对单箱电池进行故障诊断、安全管理和状态控制；

多个所述子控制单元，通过电池管理模块设置的子通讯网络，与所述主控制单元进行实时通信，由各个所述子控制单元将其执行数据采集和故障诊断算法后的结果传送给所述主控制单元；

所述主控制单元采集所有电池组的整体状态信息，并对荷电状态进行估计；所述主控制单元还通过电池管理模块设置的主通讯网络，与所述发送模块及该无线诊断系统外部的节点设备进行通讯。

所述电池管理模块的子通讯网络和主通讯网络，分别是基于CAN总线构建的通讯网络。

所述发送模块中，进一步包含CAN收发器，单片机和无线收发芯片；

其中，所述CAN收发器接收来自所述电池管理模块的电池监测数据，并以SPI方式将该数据传送至所述单片机；

所述单片机对其接收数据进行处理后，通过SPI方式与所述无线收发芯片通信，再由所述无线收发芯片以无线方式将其接收的数据发送至远程终端。 

所述接收模块中，还包含：无线收发芯片和单片机；

其中，所述无线收发芯片接收发送模块以无线方式发来的电池监测数据，并以SPI方式传给所述单片机；

所述单片机以SPI方式将该数据传送至所述外部存储器进行保存，并且，还以串口方式将该数据传送至所述终端显示模块输出显示。

所述外部存储器是SD卡，在所述接收模块中设置有与该SD卡相匹配的卡座；

所述故障诊断模块是安装有相应数据格式转换软件及故障诊断软件的笔记本电脑，其中设置有相匹配的内存插槽来安装存储有电池监测数据的所述SD卡。

所述终端显示模块是以串口方式与所述接收模块连接的液晶触控屏。