[发明专利]基于非接触式储能电池监测的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及光伏并离网发电以及储能领域，尤其涉及一种基于非接触式储能电池监控的控制装置。

背景技术

对于储能充放电控制器来说，能够时刻准确可靠地知晓储能电池的状态是非常重要的，包括储能电池的SOC(蓄电池荷电状态)，SOH(蓄电池的健康状态)。如何利用SOC数据准确的控制储能电池的充电过程以及放电过程，以及如何利用SOH数据准确的判断储能电池的使用寿命，并且对储能电池的故障能进行及时的报警是目前行业上亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于非接触式储能电池监控的控制装置，可以提高储能电池SOC以及SOH的在线检测精度，提高储能电池使用的可靠性和安全性，延长储能电池的使用寿命。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案为：

一种基于非接触式储能电池监测的控制装置，包括一组发射探头、一组接收探头、微控制器；所述发射探头与外部的高频脉冲发射电路电性连接，所述接收探头与高频脉冲接收电路电性连接；所述发射探头和接收探头分别安装在电池组的储能电池单体的两端；所述发射探头和接收探头均与微控制器相连接。

作为优选，本发明所述的电池组为16串50AH的三元锂电池组。

作为优选，所述发射探头和接收探头均为非接触式检测探头。

作为优选，所述微控制器包括用于在线监测储能电池单体的SOC和SOH的第一主控芯片和用于监测储能电池单体充放电状态的第二主控芯片；所述第一主控芯片通过P1接口与发射探头和接收探头相连接；所述第二主控芯片通过UART串口进行通讯。

作为优选，所述第一主控芯片采用32位ARM微控制器的STM32F103R8T6控制芯片，所述第二主控芯片采用32位ARM微控制器的STM32F030C8T6控制芯片。

作为优选，微控制器还包括第一采集芯片和第二采集芯片，所述第一采集芯片和第二采集芯片串接在一起，每个采集芯片负责8串电池单体的电压监控采集，并通过SPI通讯口连接到第二主控芯片。

作为优选，微控制器还包括第一通讯隔离芯片和第二通讯隔离芯片，所述第一通讯隔离芯片和第二通讯隔离芯片将第一采集芯片和第二采集芯片之间进行隔离设置。

作为优选，微控制器还包括两组MOS开关管，一组MOS开关管用于控制储能电池组的充电，另一组MOS开关管用于控制储能电池组的充电。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明所述的储能电池监测的控制装置通过非接触式储能电池检测技术，并结合温度检测，提高锂电池的SOC以及SOH的检测精度；不需要对原有的储能电池生产包装技术进行变更，只需要在储能电池单体的两侧粘贴探头即可。

2、本发明所述的储能电池监测的控制装置集成了BMS功能，并且具有均衡功能，能提供对储能电池完善，准确以及智能的监控与保护；同时本控制装置可接入多路充电电源，方便不同场合的应用。

附图说明

图1为本发明基于非接触式储能电池监控的控制装置的结构原理图；

图2为本发明所述的第一主控芯片的内部示意图；

图3为本发明所述的第二主控芯片的内部示意图；

图4为本发明所述的16选1的模拟开关的结构示意图；

图5为本发明所述的第一通讯隔离芯片和第一采集芯片的连接示意图；

图6为本发明所述的第二通讯隔离芯片和第二采集芯片的连接示意图；

图7为本发明所述的MOS开关管的连接示意图；

附图标记中：1-发射探头；2-接收探头；3-微控制器；4-储能电池单体，U1、第一主控芯片，U2、第二主控芯片，U3、16选1的模拟开关，U4、第一通讯隔离芯片，U5、第一采集芯片，U6、第二通讯隔离芯片，U7、第二采集芯片，T1～T8、MOS开关管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

在详细介绍本发明之前，首先指出本实施例中所介绍的储能对象针对的是16串50AH的三元锂电池组，用于构建48V的储能系统。