[发明专利]一种基于嵌入式设备的电池储能监控系统

权利要求书

1.一种基于嵌入式设备的电池储能监控系统，其特征在于：包括如下模块：

电池管理界面模块,电池通信模块,电池管理数据库模块，IEC61850模块、电池簇管理单元和电池箱管理单元；

所述电池管理界面模块：用于支持电池监控管理的应用功能和提供对应的人机界面进行操作；

所述电池通信模块：用于创建并实时刷新共享内存SharedMemory；通过共享内存和电池管理界面模块进行周期性数据交互；通过CAN通信协议和电池簇管理单元进行实时数据交互；通过RS-485协议和储能变流器进行数据交互；通过Socket通知电池管理界面模块实时变位告警；

所述电池管理数据库模块：用于为电池管理界面模块和电池通信模块提供增、删、改、查、批量事务操作和存储过程的SQLite数据库的接口；

所述IEC61850模块：用于支持通过MMS和GOOSE通信协议和外部设备进行数据交互；

所述电池簇管理单元：用于电池簇箱体的管理单元；

所述电池箱管理单元：用于电池箱箱体和单体电池的管理单元；

所述电池管理界面模块包括：界面展示、实时数据采集，数据计算和判别，告警保护，定值设置，数据储存，历史数据统计，B码对时，故障录波，权限管理；

界面展示：用于图形化展示电池簇、电池箱、单体电池、定值、告警、事件和历史数据；

实时数据采集：用于电池簇信息和告警、电池箱信息和告警、电池电压和温度数据的实时采集，并在电池仓、电池簇和电池箱和单体电池界面进行展示；

数据计算和判别：用于对实时采集的数据进行算法判别，并对出现异常的数据，做出告警操作或者保护操作；

告警保护：用于电池簇信息和电池箱信息超出合理值范围时，在界面产生电池簇告警提示和电池箱告警提示，并根据告警级别触发本系统不同的保护动作；

定值设置：用于对电池仓、电池簇和电池箱的参数设置取值范围，支持动态调整取值范围的上下限；

数据储存：用于将本系统收到的CAN报文、RS-485报文、61850报文、电池的温度、电压信息和本系统的操作记录，持久化到数据库中，并提供接口支持增、删、改、查；

历史数据统计：用于根据电池数据储存记录进行分析和展示；

B码对时：用于通过B码对时接口进行本系统的时间校准；

故障录波：用于当某块电池发生异常告警时，自动进行一段时间的录波操作，并保存为标准的Comtrade文件格式；

权限管理：用于针对不同操作人员提供不同的权限和密码；

所述电池箱管理单元：采集电池箱箱体上的信息，包括最大电压、最小电压、最大温度、最小温度、最大电流、最小电流和电池箱箱体的序号；采集电池箱内储能电池块上的电压、温度和告警；将所有采集到的信息汇总整理成BMU-CAN报文，上送给电池簇管理单元；

所述BMU-CAN报文的格式如下表所示：

帧序号	0字节	1字节	2字节	3字节	4字节	5字节	6字节	7字节	发送频率/ms
0	总电压	总电压	总电流	总电流	SOC	SOC	预留	预留	500
1	最大电压	最大电压	最大电压序号	最小电压	最小电压	最小电压序号	预留	预留	500
2	最大温度	最大温度	最大温度序号	最小温度	最小温度	最小温度序号	预留	预留	500
3	IC1 0号电池电压	IC1 0号电池电压	IC1 1号电池电压	IC1 1号电池电压	IC1 2号电池电压	IC1 2号电池电压	IC1 3号电池电压	IC1 3号电池电压	500
4	IC1 4号电池电压	IC1 4号电池电压	IC1 5号电池电压	IC1 5号电池电压	IC1 6号电池电压	IC1 6号电池电压	IC1 7号电池电压	IC1 7号电池电压	500
5	IC1 8号电池电压	IC1 8号电池电压	IC1 9号电池电压	IC1 9号电池电压	IC1 10号电池电压	IC1 10号电池电压	IC1 11号电池电压	IC1 11号电池电压	500
6	IC1 0号温度	IC1 0号温度	IC1 1号温度	IC1 1号温度	IC1 2号温度	IC1 2号温度	IC1 3号温度	IC1 3号温度	5000
7	IC1 4号温度	IC1 4号温度	IC1 5号温度	IC1 5号温度	IC1 6号温度	IC1 6号温度	IC1 7号温度	IC1 7号温度	5000
8	IC1 8号温度	IC1 8号温度	IC1 9号温度	IC1 9号温度	IC1 10号温度	IC1 10号温度	IC1 11号温度	IC1 11号温度	5000
9	IC1 12号温度	IC1 12号温度	IC1 13号温度	IC1 13号温度	IC1 14号温度	IC1 14号温度	IC1 15号温度	IC1 15号温度	5000
10	IC1 GPIO1电压	IC1 GPIO1电压	IC1 GPIO2电压	IC1 GPIO2电压	IC1 GPIO3电压	IC1 GPIO3电压	IC1 GPIO4电压	IC1 GPIO4电压	5000
11	IC1 GPIO5电压	IC1 GPIO5电压	IC1 Vref2电压	IC1 Vref2电压	预留	预留	预留	预留	5000

；

所述电池簇管理单元（BCMU）：采集电池簇箱体上的信息，包括最大电压、最小电压、最大温度、最小温度、最大电流、最小电流和电池簇箱体的序号；通过CAN通信汇总电池箱管理单元上送的BMU-CAN报文；将BMU-CAN报文解析为内存数据，取出所需的信息，结合电池簇箱体上的信息重新组织为BCMU-CAN报文；

所述BCMU-CAN报文的格式如下表所示：

帧序号	0字节	1字节	2字节	3字节	4字节	5字节	6字节	7字节	发送频率/ms
0	电池簇需求	电池簇需求	电池簇工作模式	电池簇工作模式	电池簇工作状态	电池簇工作状态	备用	备用	500
1	电池簇总电压	电池簇总电压	电池簇总电流	电池簇总电流	电池簇总功率	电池簇总功率	备用	备用	50
2	电池簇SOC	电池簇SOC	电池簇SOE	电池簇SOE	电池簇SOH	电池簇SOH	备用	备用	500
3	BCMU温度1	BCMU温度1	BCMU温度2	BCMU温度2	BCMU温度3	BCMU温度3	BCMU温度4	BCMU温度4	5000
4	电池簇最大充电功率	电池簇最大充电功率	电池簇最大放电功率	电池簇最大放电功率	备用	备用	备用	备用	500
5	电池簇最高电压	电池簇最高电压	电池簇最低电压	电池簇最低电压	电池簇最高温度	电池簇最高温度	电池簇最低温度	电池簇最低温度	500
6	电池簇最高电压位置	电池簇最高电压位置	电池簇最低电压位置	电池簇最低电压位置	电池簇最高温度位置	电池簇最高温度位置	电池簇最低温度位置	电池簇最低温度位置	500
7	电池簇通信状态	电池簇故障状态	电池簇一级过电压告警	电池簇二级过电压告警	电池簇三级过电压告警	电池簇一级欠电压告警	电池簇二级欠电压告警	电池簇三级欠电压告警	5000
8	电池簇通信状态1	电池簇通信状态2	电池簇一级绝缘告警	电池簇二级绝缘告警	电池簇三级绝缘告警	备用	备用	备用	5000
9	电池簇通信状态3	电池簇通信状态4	电池簇一级充电过电流告警	电池簇二级充电过电流告警	电池簇三级充电过电流告警	电池单体一级过电压告警	电池单体二级过电压告警	电池单体三级过电压告警	5000
10	电池簇继电器状态	电池簇继电器状态	电池单体一级欠电压告警	电池单体二级欠电压告警	电池单体三级欠电压告警	电池单体一级压差过大告警	电池单体二级压差过大告警	电池单体三级压差过大告警	5000
11	备用	备用	电池单体一级温度高温告警	电池单体二级温度高温告警	电池单体三级温度高温告警	电池单体一级温度低温告警	电池单体二级温度低温告警	电池单体三级温度低温告警	5000
12	备用	备用	电池簇内一级温差过大告警	电池簇内二级温差过大告警	电池簇内三级温差过大告警	电池簇一级SOC低告警	电池簇二级SOC低告警	电池簇三级SOC低告警	5000
13	装置状态	装置状态	电池簇一级SOC高告警	电池簇二级SOC高告警	电池簇三级SOC高告警	BCMU开入状态	程序版本	程序版本	5000
14	备用	备用	电池簇一级放电过电流告警	电池簇二级放电过电流告警	电池簇三级放电过电流告警	一级SOC跳变告警	二级SOC跳变告警	三级SOC跳变告警	5000

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