【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能电池，具体而言，涉及一种带有压力监测模块的bms系统。
技术介绍
1、随着新能源技术的发展，储能行业迅速发展，为了解决部分地区及重要地区的电力供应问题，集装箱储能应运而生，然而储能系统的安全问题是储能产业发展的痛点和难点，无法完全解决，所以电池安全状态分析对电池管理系统极为重要。但是当前面临的主要瓶颈是：现有电池管理系统对电芯发生内部热失控情况无法及时给予安全预警，电芯在长期充放电过程中，由于电池电极长期工作在异常环境下，使电池内阻加速老化而发生过热，容易产生热失控，导致电池内部电解液分解，分解会产生大量气体，进而引起电池着火，热失控甚至爆炸。
2、为提高电池安全性，目前有不少针对电池热失控的研究，但是大多都是研究电池热失控时产生的异常气体成分以及气体量多少，缺乏对电池检测系统在电池包异常前期以及热失控发生时的内部气体压力和电芯表面压力变化方面的研究。现有技术方案的储能电池管理系统一般采用三层管理架构，电池组管理单元bmu：负责采集单体电池电压、温度以及电压均衡；电池簇管理单元bcu：负责电池控制策略和电池soc(state of charge，电池剩余电量)/soh(state of health，电池健康度)计算；电池信息管理单元bau：负责通讯和系统信息处理。现有技术的缺点：该技术的电池组管理单元bmu只能采集单体电池的电压和电池单体温度，无法监测内部气压及电池形变对电池影响，例如鼓包等异常状态，也就无法准确评估电池健康度及电池安全状态。
技术实现思路>
1、有鉴于此，本专利技术提供一种带有压力监测模块的bms系统，能够在电池电芯发生异常形变、短路以及内部气压异常等情况时给予安全预警及应急处理。
2、本专利技术是这样实现的：
3、本专利技术提供一种带有压力监测模块的bms系统，其中，所述bms系统包括电池管理模块bmu、压力检测模块、电池簇管理模块bcu和报警执行策略模块，
4、所述压力检测模块为传感器检测电路，包括气体压力传感器、应变式压力传感器和温度传感器，所述压力监测模块包括气体压力监测单元、电池包压力监测单元以及温度监测单元，所述压力检测模块用于检测电池包内部气压及电池包产生形变压力信息，并将所述形变压力信息传送给所述电池管理单元bmu；
5、所述电池管理模块bmu，用于检测电池单体的电压、温度信息，并将所述形变压力信息共同传送给所述电池簇管理单元bcu；
6、所述电池簇管理模块bcu，用于对所述电池管理模块bmu检测的所述信息进行整合，并进行处理分析，进行电池安全状态评估，得到不同程度的电池，针对所述不同程度执行策略命令，发送给所述报警执行策略模块执行；
7、所述报警执行策略模块，用于接收来自所述电池簇管理模块bcu的所述执行策略命令，如降温，打开泄压阀泄压，停止充放电。
8、在上述技术方案的基础上，本专利技术的一种带有压力监测模块的bms系统还可以做如下改进:
9、其中，所述压力检测模块包括：所述气体压力监测单元、所述电池包压力监测单元以及所述温度监测单元；其中，所述气体压力检测单元包括气体压力传感器，用于进行电池包内部气压检测，并将检测的气压数据发送给所述电池管理模块bmu；所述电池包压力监测单元，用于电池包发生形变产生的压力检测；所述温度监测单元包括温度传感器，用于进行电池包内部气体温度检测。
10、进一步的，所述压力监测模块还包括：传感器单元、模数转换单元、bms主控单元、报警及策略执行单元；所述传感器单元、所述信号处理单元、所述模数转换单元、所述bms主控单元、所述报警及策略执行单元依次连接。
11、进一步的，所述报警执行策略模块包括：预警报警单元，加热模块控制单元，泄压模块单元；其中，所述预警报警单元为显示设备，如后台显示屏显示、预警报警指示灯或音频设备，如喇叭，所述泄压模块单元，用于电池包内部气压泄放平衡内外气压。
12、进一步的，所述压力检测模块安装在电池包内部，所述气体压力监测单元安装在电池箱四周内壁，用于进行内部气压监测；所述温度监测单元与所述气体压力监测单元紧邻，用于监测所述压力监测模块温度，所述电池包压力监测单元均匀的紧贴在电池箱内电池包的表面，对电池包电芯的形变产生的压力进行监测。
13、进一步的，所述电池簇管理模块还包括电池电流检测单元，用于检测电池电流。
14、进一步的，所述bms系统还包括数据采集器，所述数据采集器用于接收来自所述压力监测模块的电信号，并将所述电信号转化为数字信号，存储在所述信号处理单元。
15、进一步的，所述信号处理单元配备异常压力检测算法，能够根据预设的压力阈值判断压力信息是否正常。
16、进一步的，所述异常压力检测算法，具体步骤包括：
17、步骤1，设定一个预设的压力阈值；
18、步骤2，从所述压力监测模块获取电池组压力数据；
19、步骤3，对所述压力数据进行数据预处理，包括去除噪声、平滑数据、进行归一化处理；
20、步骤4，将获取的所述压力数据与预设的所述压力阈值进行比较；
21、步骤5，在处理异常压力数据时，根据收集到的所述异常压力数据来对预设的所述压力阈值进行更新和调整；
22、步骤6，在完成一次异常压力检测之后，回到步骤2继续进行所述压力数据的获取和检测，实现循环检测和控制。
23、进一步的，所述步骤4过程，包括以下内容：如果所述压力数据在所述压力阈值范围内，则标记为正常压力数据，不进行数据存储；如果所述压力数据超出所述压力阈值范围，则标记为异常压力数据，将数据进行存储，并进行进一步的异常处理。
24、与现有技术相比较，本专利技术提供的一种带有压力监测模块的bms系统的有益效果是：本专利技术电池管理系统不仅能采集电池电压、电流、电池单体温度，还能采集电芯内部发生短路时的电流大小，短路或者异常情况引起的电芯发热的温度变化，内部的气体压力的变化及电芯发生化学变化引起形变的危害程度；本专利技术电池管理系统根据采集的各类传感器的信息，在电池电芯发生温度急剧上升，外形发生异常形变、电路短路以及内部气压异常等情况时，提前预判发生热失控概率，根据不同的安全等级执行相应的安全预警及应急处理。
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1.一种带有压力监测模块的BMS系统，其特征在于，所述BMS系统包括电池管理模块BMU、压力检测模块、电池簇管理模块BCU和报警执行策略模块，
2.根据权利要求1所述的一种带有压力监测模块的BMS系统，其特征在于，所述压力检测模块包括：所述气体压力监测单元、所述电池包压力监测单元以及所述温度监测单元；其中，所述气体压力检测单元包括气体压力传感器，用于进行电池包内部气压检测，并将检测的气压数据发送给所述电池管理模块BMU；所述电池包压力监测单元，用于电池包发生形变产生的压力检测；所述温度监测单元包括温度传感器，用于进行电池包内部气体温度检测。
3.根据权利要求2所述的一种带有压力监测模块的BMS系统，其特征在于，所述压力监测模块还包括：传感器单元、模数转换单元、BMS主控单元、报警及策略执行单元；所述传感器单元、所述信号处理单元、所述模数转换单元、所述BMS主控单元、所述报警及策略执行单元依次连接。
4.根据权利要求3所述的一种带有压力监测模块的BMS系统，其特征在于，所述报警执行策略模块包括：预警报警单元，加热模块控制单元，泄压模块单元；其中，
5.根据权利要求4所述的一种带有压力监测模块的BMS系统，其特征在于，所述压力检测模块安装在电池包内部，所述气体压力监测单元安装在电池箱四周内壁，用于进行内部气压监测；所述温度监测单元与所述气体压力监测单元紧邻，用于监测所述压力监测模块温度，所述电池包压力监测单元均匀的紧贴在电池箱内电池包的表面，对电池包电芯的形变产生的压力进行监测。
6.根据权利要求5所述的一种带有压力监测模块的BMS系统，其特征在于，所述电池簇管理模块还包括电池电流检测单元，用于检测电池电流。
7.根据权利要求6所述的一种带有压力监测模块的BMS系统，其特征在于，所述BMS系统还包括数据采集器，所述数据采集器用于接收来自所述压力监测模块的电信号，并将所述电信号转化为数字信号，存储在所述信号处理单元。
8.根据权利要求7所述的一种带有压力监测模块的BMS系统，其特征在于，所述信号处理单元配备异常压力检测算法，能够根据预设的压力阈值判断压力信息是否正常。
9.根据权利要求8所述的一种带有压力监测模块的BMS系统，其特征在于，所述异常压力检测算法，具体步骤包括：
10.根据权利要求9所述的一种带有压力监测模块的BMS系统，其特征在于，所述步骤4过程，包括以下内容：如果所述压力数据在所述压力阈值范围内，则标记为正常压力数据，不进行数据存储；如果所述压力数据超出所述压力阈值范围，则标记为异常压力数据，将数据进行存储，并进行进一步的异常处理。
...【技术特征摘要】
1.一种带有压力监测模块的bms系统，其特征在于，所述bms系统包括电池管理模块bmu、压力检测模块、电池簇管理模块bcu和报警执行策略模块，
2.根据权利要求1所述的一种带有压力监测模块的bms系统，其特征在于，所述压力检测模块包括：所述气体压力监测单元、所述电池包压力监测单元以及所述温度监测单元；其中，所述气体压力检测单元包括气体压力传感器，用于进行电池包内部气压检测，并将检测的气压数据发送给所述电池管理模块bmu；所述电池包压力监测单元，用于电池包发生形变产生的压力检测；所述温度监测单元包括温度传感器，用于进行电池包内部气体温度检测。
3.根据权利要求2所述的一种带有压力监测模块的bms系统，其特征在于，所述压力监测模块还包括：传感器单元、模数转换单元、bms主控单元、报警及策略执行单元；所述传感器单元、所述信号处理单元、所述模数转换单元、所述bms主控单元、所述报警及策略执行单元依次连接。
4.根据权利要求3所述的一种带有压力监测模块的bms系统，其特征在于，所述报警执行策略模块包括：预警报警单元，加热模块控制单元，泄压模块单元；其中，所述预警报警单元为显示设备，如后台显示屏显示、预警报警指示灯或音频设备，如喇叭，所述泄压模块单元，用于电池包内部气压泄放平衡内外气压。
5.根据权利要求4所述的一种带有压力监测模块的bms系统，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡元超，孙鹏烈，于全瑞，谢玉磊，张晓敏，
申请(专利权)人：乐圆技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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