[发明专利]一种基于QT的钠硫电池管理系统

说明书

本发明公开了一种基于QT的钠硫电池管理系统，通过实时采集钠硫电池的单体电压、温度等信息，在上位机界面上来实现对钠硫电池运行状态的监测；具体讲，根据钠硫电池的运行状态，施行不同的运行策略，当电池运行状态发生异常时，启动继电保护装置动作以保护系统的运行安全；当电池运行状态正常时，根据预先制定的运行策略来实现电池充放电和电池升降温控制，最后通过上位机对钠硫电池组工作状态的实时监控，实现了对钠硫电池运行的管理与保护。

技术领域

本发明属于电池测试及运行的监控技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于QT的钠硫电池管理系统。

背景技术

电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)是电池与用户之间联系的桥梁，无论是在电池的测试还是运行过程，电池管理系统都发挥着不可替代的重要作用。电池管理系统的主要针对对象是二次电池，目的是为了能够提高电池的利用率，防止电池在测试及运行的过程中出现充放电异常等安全情况。电池管理系统的应用领域广泛，主要集中在新型电池的测试及运行，电动汽车，机器人和无人机等领域。

目前的电池管理系统虽然能够满足部分电池运行的需要，但功能较为简单，适用范围很小，电压、电流以及温度的测量范围还不够大。尤其是对于钠硫电池这种特殊的二次电池，其运行温度高达300摄氏度，这就要求电池管理系统不仅能够具备较为精确、广泛的测量手段，更重要的一点是能够提供相应的继电保护措施以应对随时可能出现的安全事故。

同时，市场上大部分的电池管理系统都没有相应的人机交互界面，在钠硫电池等二次电池的测试过程乃至后续的运行过程，人机交互功能对于人为处理一些故障、临时施加某项指令等任务具有非常重要的意义。

本发明相较于传统的电池管理系统针对钠硫电池运行温度高、安全危险系数高等一系列运行特点，实现了集继电保护措施、大范围高精度指标测量和人机交互于一身的电池管理系统研制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于QT的钠硫电池管理系统，通关采集钠硫电池的单体电压、单体温度、总电压、总电流以及温度信息来实现对钠硫电池监测、控制的目的。

为实现上述发明目的，本发明一种基于QT的钠硫电池管理系统，其特征在于，包括：

一PCB采集板模块，由多块子采集板集成，每块子采集板又包括一单体电压采集模块与单体温度模块；每块子采集板附着在一块电池组上，每块子采集板通过CAN总线互连，还通过CAN总线与PCB主板和上位机连接；

所述的单体电压采集模块包括主芯片、滤波器、CAN总线；主芯片采集对应电池组的单体电压，并通过滤波器滤波处理后，由CAN总线发送至PCB主板；

所述的单体温度模块采用感温热电阻作为采集元件，通过采集感温热电阻的阻值变化，将阻值变化转变为电压信号的变化，再通过主芯片计算出当前电池组的单体温度，由CAN总线发送至PCB主板；

一PCB主板，通过CAN总线上传的单体电压和单体温度来判断电池组是否发生故障，如果发生故障，PCB主板启动继电保护程序，并控制继电保护装置断开炉温控制器的电源，从而停止对该电池组加热，同时控制继电保护装置断开双向逆变器对该电池组的充放电通道，从而停止对该电池组进行充放电；此外，PCB主板采集接触器反馈触点的信号来判断继电保护装置中接触器的闭合状态，并将闭合状态发送至上位机，增加保护的可靠性；同时，PCB主板采集电池管理系统的总电压和总电流，将总电压和总电流，以及单体电压和单体温度发送给上位机进行实时显示；

一继电保护装置，包括继电器、接触器和断路器；主要用来保护电池，防止由电压过载或温度过高而造成损坏；电池正常工作时，PCB主板控制保护装置中的继电器接通接触器的电源，从而接通电路，使得双向逆变器进行充放电，同时控制炉温控制器自动进行升降温处理；若电池故障时，PCB主板控制继电器切断接触器的电源，从而断开双向逆变器的充放电通道，同时停止控制炉温控制器的升温处理；