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CN112564204A - 一种电池包电量管理系统及方法 - Google Patents

一种电池包电量管理系统及方法 Download PDF

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CN112564204A
CN112564204A CN202011221629.0A CN202011221629A CN112564204A CN 112564204 A CN112564204 A CN 112564204A CN 202011221629 A CN202011221629 A CN 202011221629A CN 112564204 A CN112564204 A CN 112564204A
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battery pack
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王越天
黄文杰
陈辉
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Dongguan Oulutong Electronics Co ltd
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Dongguan Oulutong Electronics Co ltd
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Abstract

本发明涉及电池包电量管理系统及方法，包括：电池包和服务器；电池包内设有：电芯、充放电电路、电量测量电路、控制器、第一和第二接口电路；其中，充放电电路连接电芯和控制器，接收控制器的控制指令以切换电芯为充电状态或放电状态；充放电电路通过第一接口电路连接服务器，在充放电电路为放电状态时通过第一接口电路对服务器供电或在充放电电路为充电状态时对电芯充电；电量测量电路连接电芯，获取电芯的电量数据以生成对应的电量通信数据；控制器连接电量测量电路，从电量测量电路获取电量通信数据；控制器通过第二接口电路连接服务器，在接收服务器的电量请求指令时发送电量通信数据至服务器。实施本发明能够减小服务器的数据处理工作量。

Description

一种电池包电量管理系统及方法
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，更具体地说，涉及一种电池包电量管理系 统及方法。
背景技术
随着新基建进程的加快，数字化、信息化和智能化已经成为社会的主要特 性。在走向智慧社会的过程中，服务器电源的BBU(Battery Back-up Unit备 用电池包)需求也越来越多。传统服务器的BBU的电量计是直接和系统进行 通讯，电量计完全由系统进行控制，增加了服务器软件的复杂度和服务器的开 发难度，不利于BBU产品的推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述部分技术缺陷，提供 一种电池包电量管理系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电池包电量管理系 统，包括：电池包和服务器；所述电池包内设有：电芯、充放电电路、电量测 量电路、控制器、第一接口电路和第二接口电路；其中，
所述充放电电路连接所述电芯和所述控制器，用于接收所述控制器的控制 指令以切换所述电芯为充电状态或放电状态；
所述充放电电路通过所述第一接口电路连接所述服务器，用于在所述充放 电电路为所述放电状态时通过所述第一接口电路对所述服务器供电或在所述 充放电电路为所述充电状态时对所述电芯充电；
所述电量测量电路连接所述电芯，用于获取所述电芯的电量数据以生成对 应的电量通信数据；
所述控制器连接所述电量测量电路，用于从所述电量测量电路获取所述电 量通信数据；
所述控制器通过所述第二接口电路连接所述服务器，用于在接收所述服务 器的电量请求指令时发送所述电量通信数据至所述服务器。
优选地，所述控制器包括数据格式转换单元；
所述数据格式转换单元用于在所述控制器接收所述电量通信数据时对所 述电量通信数据进行格式转换以得到满足目标格式的电量通信数据，其中所述 目标格式与所述服务器的通信协议对应；
所述控制器在接收所述服务器的电量请求指令时发送所述电量通信数据 至所述服务器包括：所述控制器在接收所述服务器的电量请求指令时发送所述 满足目标格式的电量通信数据至所述服务器。
优选地，所述控制器包括触发单元和缓存单元；
所述触发单元用于设置触发规则以根据所述触发规则触发所述控制器从 所述电量测量电路获取所述电量通信数据；
所述缓存单元用于缓存从所述电量测量电路中获取的最新一次的电量通 信数据；
所述控制器用于在接收所述服务器的电量请求指令时从所述缓存单元获 取所述最新一次的电量通信数据并发送至所述服务器。
优选地，所述触发单元包括计时触发单元；
所述计时触发单元用于设置预设间隔时间，并按照所述预设间隔时间触发 所述控制器从所述电量测量电路获取所述电量通信数据。
优选地，所述控制器还包括读取指令生成单元；
所述读取指令生成单元用于在所述控制器接收到所述服务器的电量请求 指令时生成读取指令；
所述控制器根据所述读取指令从所述电量测量电路获取所述电量通信数 据并发送至所述服务器。
本发明还构造一种电池包电量管理方法，应用于上面任意一项所述的电池 包电量管理系统，包括以下步骤：
S1、生成控制指令以通过所述控制指令切换所述电芯为放电状态；
S2、获取电量测量电路根据电芯的电量数据对应生成的电量通信数据；
S3、接收所述服务器的电量请求指令以发送所述电量通信数据至所述服务 器。
优选地，在所述步骤S2中，所述获取电量测量电路根据电芯的电量数据 对应生成的电量通信数据；包括：
获取所述电量测量电路的电量通信数据并对所述电量通信数据进行格式 转换以得到满足目标格式的电量通信数据；
在所述步骤S3中，所述接收所述服务器的电量请求指令以发送所述电量 通信数据发送至所述服务器；包括：
接收所述服务器的电量请求指令以发送所述满足目标格式的电量通信数 据至所述服务器，其中所述目标格式与所述服务器的通信协议对应。
优选地，在所述步骤S2中，所述获取电量测量电路根据电芯的电量数据 对应生成的电量通信数据；包括：
设置触发规则并根据所述触发规则触发以从所述电量测量电路获取所述 电量通信数据；
缓存从所述电量测量电路中获取的最新一次的电量通信数据；
在所述步骤S3中，所述接收所述服务器的电量请求指令以发送所述电量 通信数据发送至所述服务器；包括：
接收所述服务器的电量请求指令并根据所述电量请求指令获取缓存的电 量通信数据并发送至所述服务器。
优选地，所述设置触发规则并根据所述触发规则触发以从所述电量测量电 路获取所述电量通信数据；包括：
设置预设间隔时间，并按照所述预设间隔时间触发所述控制器从所述电量 测量电路获取所述电量通信数据。
本发明的一种电池包电量管理方法，还包括：
接收所述服务器的电量请求指令以从所述电量测量电路获取所述电量通 信数据并发送至所述服务器。
实施本发明的一种电池包电量管理系统及方法，具有以下有益效果：减小 服务器的数据处理工作量。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一种电池包电量管理系统一实施例的逻辑框图；
图2是本发明一种电池包电量管理系统另一实施例的逻辑框图；
图3是本发明一种电池包电量管理系统另一实施例的逻辑框图；
图4是本发明一种电池包电量管理系统另一实施例的逻辑框图；
图5是本发明一种电池包电量管理方法一实施例的流程示意图；
图6是本发明一种电池包电量管理方法另一实施例的流程示意图；
图7是本发明一种电池包电量管理方法另一实施例的流程示意图；
图8是本发明一种电池包电量管理方法另一实施例的流程示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详 细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，在本发明的一种电池包电量管理系统第一实施例中，包括： 电池包和服务器，电池包内设有：电芯、充放电电路、电量测量电路、控制器、 第一接口电路和第二接口电路；其中，充放电电路连接电芯和控制器，用于接 收控制器的控制指令以切换电芯为充电状态或放电状态；充放电电路通过第一 接口电路连接服务器，用于在充放电电路为放电状态时通过第一接口电路对服 务器供电或在充放电电路为充电状态时对电芯充电；电量测量电路连接电芯， 用于获取电芯的电量数据以生成对应的电量通信数据；控制器连接电量测量电 路，用于从电量测量电路获取电量通信数据；控制器通过第二接口电路连接服务器，用于在接收服务器的电量请求指令时发送电量通信数据至服务器。具体 的，电池包与服务器连接，电池包通过第一接口电路为服务器供电，当电池包 作为服务器的备用电池时，其在正常情况下，服务器的电源模块通过第一接口 电路和充放电电路为电芯充电，而当服务器的电源模块输出异常时，电芯就会 通过充放电电路和第一接口电路为服务器供电。同时服务器与电池包通过第二 接口电路进行通信。即可以理解，第一接口电路为电源接口电路，第二接口电 路为通信数据接口电路。电池包内，控制器通过第二接口电路连接服务器，其 可以通过第二接口电路接收服务器的工作控制指令，以对应的输出控制指令至电池包的充放电电路使电池包为充电状态或者为放电状态，其电池包的充放电 状态即对应电芯的充放电状态。电量测量电路可以在电芯为放电状态时，获取 电芯对应的电量数据，并根据该电量数据生成对应的电量通信数据，可以理解 电量测量电路可以为电量计，其将电量数据添加至满足电量计通信协议的通信 数据中，即形成了包含电流数据的电量通信数据，控制器获取该电量通信数据 后可以根据服务器对应的电量请求指令将该电量通信数据发送至服务器，服务 器根据该电量通信数据即可以获取到对应的电芯的电量。
如图2所示，在一实施例中，控制器包括数据格式转换单元；数据格式转 换单元用于在控制器接收电量通信数据时对电量通信数据进行格式转换以得 到满足目标格式的电量通信数据，其中目标格式与服务器的通信协议对应；控 制器在接收服务器的电量请求指令时发送电量通信数据至服务器包括：控制器 在接收服务器的电量请求指令时发送满足目标格式的电量通信数据至服务器。 具体的，对多种不同的场景，电量测量电路即电量计可以采用不同的软件版本 或者根据不同的场景，对电量测量电路的版本更新会导致其对电量数据进行打 包形成电量通信数据时，其对应的数据格式也可以理解为对应的通信协议有变 化，此时通过数据格式转换单元对接收到电量通信数据进行数据格式转换，将 该电量通信数据转换为目标格式的电量通信数据，该目标格式与服务器对数据 解读协议即通信协议对应，即服务器在按照通信协议解读满足目标格式的电量 通信数据时，其通过获取对应的数据段既可以获取到对应的电量数据。
如图3所示，在一实施例中，控制器包括触发单元和缓存单元；触发单元 用于设置触发规则以根据触发规则触发控制器从电量测量电路获取电量通信 数据；缓存单元用于缓存从电量测量电路中获取的最新一次的电量通信数据； 控制器用于在接收服务器的电量请求指令时从缓存单元获取最新一次的电量 通信数据并发送至服务器。具体的，可以设置触发规则使控制器按照触发规则 从电量测量电路获取电量通信数据，并进行缓存。控制器可以多次的从电量测 量电路中获取电量通信数据，当其多次获取电量通信数据时，其缓存过程为缓 存当前获取的电量通信数据并覆盖之前的电量通信数据，即可以理解，缓存单元内缓存的数据一直为最新一次的电量通信数据。当控制器接收接收服务器的 电量请求指令时从缓存单元获取电量通信数据以发送至服务器。该电量通信数 据即为控制器从电量测量电路获取的最新一次的电量通信数据。
进一步的，在上面的基础上，触发单元包括计时触发单元；计时触发单元 用于设置预设间隔时间，并按照预设间隔时间触发控制器从电量测量电路获取 电量通信数据。具体的，在设定控制器的触发规则时，其可以按照一定的间隔 时间触发控制器从电量测量电路获取电量通信数据。
如图4所示，在一实施例中，控制器还包括读取指令生成单元；读取指令 生成单元用于在控制器接收到服务器的电量请求指令时生成读取指令；控制器 根据读取指令从电量测量电路获取电量通信数据并发送至服务器。具体的，控 制器从电量测量电路获取电量通信数据的过程也可以通过服务器触发，即控制 器在接收到服务器的电量请求指令时，其生成读取指令，根据该读取指令从电 量测量电路中获取电量通信数据并发送至服务器。
另，如图5所示，本发明的一种电池包电量管理方法，其应用于任意一项 的电池包电量管理系统，包括以下步骤：
S1、生成控制指令以通过所述控制指令切换所述电芯为放电状态；具体的， 通过控制器发送控制指令，切换电池包的充放电电路使电池包为放电状态，当 电池包为放电状态时可以通过电池包对服务器供电。
S2、获取电量测量电路根据电芯的电量数据对应生成的电量通信数据；具 体的，电量测量电路可以在电芯为放电状态时，获取电芯对应的电量数据，并 根据该电量数据生成对应的电量通信数据，可以理解电量测量电路可以为电量 计，其将电量数据添加至满足电量计通信协议的通信数据中，即形成了包含电 流数据的电量通信数据，控制器即获取该电量通信数据。
S3、接收服务器的电量请求指令以发送电量通信数据至服务器。具体的， 控制器可以根据服务器对应的电量请求指令将获取的电量通信数据发送至服 务器，服务器根据该电量通信数据即可以获取到对应的电芯的电量。
如图6所示，在一实施例中，在步骤S2中，获取电量测量电路根据电芯 的电量数据对应生成的电量通信数据；包括：S21、获取电量测量电路的电量 通信数据并对电量通信数据进行格式转换以得到满足目标格式的电量通信数 据；在步骤S3中，接收服务器的电量请求指令以发送电量通信数据发送至服 务器；包括：S31、接收服务器的电量请求指令以发送满足目标格式的电量通 信数据至服务器，其中目标格式与服务器的通信协议对应。具体的，对多种不 同的场景，电量测量电路即电量计可以采用不同的软件版本或者根据不同的场 景，对电量测量电路的版本更新会导致其对电量数据进行打包形成电量通信数 据时，其对应的数据格式也可以理解为对应的通信协议有变化，此时可以先对 接收到电量通信数据进行数据格式转换，将该电量通信数据转换为目标格式的 电量通信数据，该目标格式与服务器对数据解读协议即通信协议对应，即服务 器在按照通信协议解读满足目标格式的电量通信数据时，其通过获取对应的数 据段既可以获取到对应的电量数据。
如图7所示，在一实施例中，在步骤S2中，获取电量测量电路根据电芯 的电量数据对应生成的电量通信数据；包括：S22、设置触发规则并根据触发 规则触发以从电量测量电路获取电量通信数据；S23、缓存从电量测量电路中 获取的最新一次的电量通信数据；在步骤S3中，接收服务器的电量请求指令 以发送电量通信数据发送至服务器；包括：S32、接收服务器的电量请求指令 并根据电量请求指令获取缓存的电量通信数据并发送至服务器。可以设置触发 规则使控制器按照触发规则从电量测量电路获取电量通信数据，并进行缓存。 控制器可以多次的从电量测量电路中获取电量通信数据，当其多次获取电量通 信数据时，其缓存过程为缓存当前获取的电量通信数据并覆盖之前的电量通信 数据，即可以理解，缓存单元内缓存的数据一直为最新一次的电量通信数据。 当控制器接收接收服务器的电量请求指令时获取缓存的电量通信数据以发送 至服务器。该缓存的电量通信数据即为控制器从电量测量电路获取的最新一次 的电量通信数据。
进一步的，设置触发规则并根据触发规则触发以从电量测量电路获取电量 通信数据；包括：设置预设间隔时间，并按照预设间隔时间触发控制器从电量 测量电路获取电量通信数据。在设定控制器的触发规则时，其可以按照一定的 间隔时间触发控制器从电量测量电路获取电量通信数据。
如图8所示，在一实施例中，本发明的一种电池包电量管理方法包括：S33、 接收服务器的电量请求指令以从电量测量电路获取电量通信数据并发送至服 务器。具体的，从电量测量电路获取电量通信数据的过程也可以通过服务器触 发，即在接收到服务器的电量请求指令时根据该电量请求指令从电量测量电路 中获取电量通信数据并发送至服务器。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具 体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述 技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本 发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种电池包电量管理系统，其特征在于，包括：电池包和服务器；所述电池包内设有：电芯、充放电电路、电量测量电路、控制器、第一接口电路和第二接口电路；其中，
所述充放电电路连接所述电芯和所述控制器，用于接收所述控制器的控制指令以切换所述电芯为充电状态或放电状态；
所述充放电电路通过所述第一接口电路连接所述服务器，用于在所述充放电电路为所述放电状态时通过所述第一接口电路对所述服务器供电或在所述充放电电路为所述充电状态时对所述电芯充电；
所述电量测量电路连接所述电芯，用于获取所述电芯的电量数据以生成对应的电量通信数据；
所述控制器连接所述电量测量电路，用于从所述电量测量电路获取所述电量通信数据；
所述控制器通过所述第二接口电路连接所述服务器，用于在接收所述服务器的电量请求指令时发送所述电量通信数据至所述服务器。
2.根据权利要求1所述的电池包电量管理系统，其特征在于，所述控制器包括数据格式转换单元；
所述数据格式转换单元用于在所述控制器接收所述电量通信数据时对所述电量通信数据进行格式转换以得到满足目标格式的电量通信数据，其中所述目标格式与所述服务器的通信协议对应；
所述控制器在接收所述服务器的电量请求指令时发送所述电量通信数据至所述服务器包括：所述控制器在接收所述服务器的电量请求指令时发送所述满足目标格式的电量通信数据至所述服务器。
3.根据权利要求1所述的电池包电量管理系统，其特征在于，所述控制器包括触发单元和缓存单元；
所述触发单元用于设置触发规则以根据所述触发规则触发所述控制器从所述电量测量电路获取所述电量通信数据；
所述缓存单元用于缓存从所述电量测量电路中获取的最新一次的电量通信数据；
所述控制器用于在接收所述服务器的电量请求指令时从所述缓存单元获取所述最新一次的电量通信数据并发送至所述服务器。
4.根据权利要求3所述的电池包电量管理系统，其特征在于，所述触发单元包括计时触发单元；
所述计时触发单元用于设置预设间隔时间，并按照所述预设间隔时间触发所述控制器从所述电量测量电路获取所述电量通信数据。
5.根据权利要求1所述的电池包电量管理系统，其特征在于，所述控制器还包括读取指令生成单元；
所述读取指令生成单元用于在所述控制器接收到所述服务器的电量请求指令时生成读取指令；
所述控制器根据所述读取指令从所述电量测量电路获取所述电量通信数据并发送至所述服务器。
6.一种电池包电量管理方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5任意一项所述的电池包电量管理系统，包括以下步骤：
S1、生成控制指令以通过所述控制指令切换所述电芯为放电状态；
S2、获取电量测量电路根据电芯的电量数据对应生成的电量通信数据；
S3、接收所述服务器的电量请求指令以发送所述电量通信数据至所述服务器。
7.根据权利要求6所述的电池包电量管理方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述获取电量测量电路根据电芯的电量数据对应生成的电量通信数据；包括：
获取所述电量测量电路的电量通信数据并对所述电量通信数据进行格式转换以得到满足目标格式的电量通信数据；
在所述步骤S3中，所述接收所述服务器的电量请求指令以发送所述电量通信数据发送至所述服务器；包括：
接收所述服务器的电量请求指令以发送所述满足目标格式的电量通信数据至所述服务器，其中所述目标格式与所述服务器的通信协议对应。
8.根据权利要求6所述的电池包电量管理方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述获取电量测量电路根据电芯的电量数据对应生成的电量通信数据；包括：
设置触发规则并根据所述触发规则触发以从所述电量测量电路获取所述电量通信数据；
缓存从所述电量测量电路中获取的最新一次的电量通信数据；
在所述步骤S3中，所述接收所述服务器的电量请求指令以发送所述电量通信数据发送至所述服务器；包括：
接收所述服务器的电量请求指令并根据所述电量请求指令获取缓存的电量通信数据并发送至所述服务器。
9.根据权利要求8所述的电池包电量管理方法，其特征在于，所述设置触发规则并根据所述触发规则触发以从所述电量测量电路获取所述电量通信数据；包括：
设置预设间隔时间，并按照所述预设间隔时间触发所述控制器从所述电量测量电路获取所述电量通信数据。
10.根据权利要求6所述的电池包电量管理方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述服务器的电量请求指令以从所述电量测量电路获取所述电量通信数据并发送至所述服务器。
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