一种用于基站储能系统的数据传输系统及方法与流程

1.本发明涉及电池远程监控技术领域，特别涉及一种用于基站储能系统的数据传输系统及方法。


背景技术：

2.电池管理系统（bms）是一种保护电池的控制系统，其对电池插箱的监控数据的上传和反馈能力直接决定了电池使用的高效性和安全性，现有的对bms的监控方式包括将bms 采集到的电芯数据上传至网关，从网关上传至监控平台，开关电源的监控模块的数据上传至动环监控系统，采用这种方案，二者通过不同的路径，使用不同的设备进行数据上传和处理，设备重复投资，数据不统一；只具备数据上传功能，无法对监控模块和bms进行单独控制；监控平台和动环监控系统采集的数据只具备实时监控功能，无法对数据进行存储及分析。
3.中国专利cn 113034022 a公开了一种“bms电池管理系统的远程监控系统”，该专利使用bms采集电池组的两组数据组，将两组数据组分别以无线传输和接触传输的方法传输至服务器，通过对状态参数信息进行分类并将其通过无线和接触传输，便于合理的对数据进行分类传输，方便重要数据及时反馈发送，同时通过接触传输对一些非重要参数数据进行传输。但是该专利只能进行数据的传输，不能对监控模块和bms进行控制，无法下达控制指令。


技术实现要素：

4.针对上述现基站储能系统监控时无法对对监控模块和bms单独控制以及无法进行数据反馈的问题，本发明提供了一种用于基站储能系统的数据传输系统，通过边缘网关对bms和监控数据进行采集，由边缘网关进行数据处理以及让数据在云平台与监控模块传输的方法，达到bms和监控模块数据能够上传处理，且监控模块能够根据传输值及设置的参数进行判断并执行相应动作的目的。
5.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种用于基站储能系统的数据传输系统，包括云平台，所述云平台和边缘网关连接，所述边缘网关与电池插箱bms连接，并且所述边缘网关与监控模块连接，所述监控模块和开关电源连接。所述边缘网关设有存储模块，可以将采集的bms和监控模块的数据存储下来，包括电流电压的总值、平均值，最大、最小值，电池插箱告警信号和当前状态量等。
6.作为优选，所述边缘网关内设有电芯数据采集模块，所述电芯数据采集模块与电池插箱bms连接。所述电芯数据采集模块通过rs485接口与电池插箱。
7.作为优选，所述边缘网关内部设有数据处理模块，所述数据处理模块与电芯数据采集模块连接。所述数据处理模块对采集到的多组电池插箱数据进行计算和判断。
8.作为优选，所述边缘网关内部设有监控数据采集模块，所述监控数据采集模块和监控模块连接。所述监控数据采集模块可以对采集到的监控模块数据和ac/dc模块数据进
行采集和判断。
9.作为优选，所述边缘网关内部设有通讯模块，所述通讯模块与监控数据采集模块连接，并且所述通讯模块与云平台连接。所述通讯模块内设有监控模块状态判断的功能，若监控模块数据正在上传，采取插值的方式进行控制指令下发，在数据上传的间隙进行指令下发。
10.作为优选，所述通讯模块和数据处理模块连接，所述通讯模块和监控模块连接。bms数据上传至通讯模块，同时上传至云平台和监控模块。
11.作为优选，所述监控数据采集模块与监控模块的连接部件为rs485接口。rs485接口可以实现点对点的通讯。
12.一种用于基站储能系统的数据传输方法，包括步骤：s1使用电芯数据采集模块采集电池插箱数据，将所述电池插箱数据传入数据处理模块；s2使用数据处理模块对电池插箱数据进行状态量的计算和判断，将处理数据传入通讯模块；s3所述通讯模块将处理数据传入监控模块，所述监控模块根据将该处理数据和设置的参数生成开关电源的控制信号；s4将所述监控数据采集模块所采集的开关电源的状态信号和对开关电源的控制信号传输至通讯模块；s5所述通讯模块将监控模块传输的信号进行分类，实时变化的数据分隔指定时间间隔进行上传，固定数据进行逢变上传；s6所述云平台根据监控数据形成控制指令，所述云平台将控制指令经通讯模块反馈至监控模块；s7所述监控模块根据控制指令执行相应操作。
13.在需要时云平台可在线远程升级监控模块和bms固件，升级固件通过4g/5g网络下发至边缘计算网关，网关缓存此升级固件。在监控模块和bms处在不充不放状态时，通过rs485写入升级固件，写入成功后，边缘计算网关根据回传值判定升级是否成功，并把升级结果传至云平台。
14.作为优选，所述步骤s6中控制指令经通讯模块反馈至监控模块包括步骤：使用通讯模块检测监控模块的工作状态，若监控模块数据正在上传，采取插值的方式进行控制指令下发，在数据上传的间隙进行指令下发。
15.可以保证传输的效率，也能避免出现数据的紊乱。
16.本发明的有益效果，包括：1.将网关和动环监控系统结合，可以减少设备台数和投资；2.可以在采集电池插箱bms和监控模块的数据的同时，对监控模块下达控制指令；3. 网关对采集的bms数据及监控模块数据进行边缘计算，减轻云平台压力；4. 网关具备通讯断开判断，网关具备数据缓存，在与云平台断开通讯的情况下缓存一定时间范围内的数据。
附图说明
17.图1是本发明的一种系统框图。
18.图2是本发明的一种方法流程图。
具体实施方式
19.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。
20.实施例：本发明的一种用于基站储能系统的数据传输系统的系统框图，如图1所示，包括云平台，所述云平台和边缘网关连接，所述边缘网关和电池插箱bms连接，所述边缘网关同时与监控模块连接。所述边缘网关内部设有电芯数据采集模块，所述电芯数据采集模块通过rs485和电池插箱bms连接，所述电芯数据采集模块采集多组电池插箱数据，包括总值、平均值，最大、最小值，电池插箱告警信号和当前状态量等。所述边缘网关内部还设有数据处理模块，所述数据处理模块和电芯数据采集模块连接，所述数据处理模块对采集到的多组电池插箱数据进行计算和判断。所述边缘网关内部还设有通讯模块，所述通讯模块和数据处理模块连接，所述通讯模块内部设有存储模块，所述存储模块将数据处理模块的输出结果存储到bms数据的存储位置，所述通讯模块同时也和监控模块连接，通讯模块将数据处理模块的数据回传至监控模块，所述监控模块和开关电源连接，监控模块根据回传的电压、电流值进行逻辑判定，在指定阈值范围内进行充电、放电、不充不放的状态切换和充、放电电压、电流的控制。所述监控模块与监控数据采集模块连接，所述监控数据采集模块采集监控模块数据和ac/dc模块数据进行采集和判断。所述监控数据采集模块和通讯模块连接，所述通讯模块还和云平台连接，所述监控数据采集模块将数据传输到通讯模块，所述通讯模块对监控模块数据进行分类识别，将数据传输到云平台，实时变化的数据分隔指定时间间隔进行上传，固定数据进行逢变上传，减少通讯流量损耗。所述云平台处理数据并且生成控制指令，云平台控制指令通过边缘计算网关的传输，下发至监控模块，所述监控模块接受到指令后进行相应的操作。所述监控数据采集模块与监控模块的连接部件为rs485接口。rs485接口可以实现点对点的通讯。
21.如图2所示，一种用于基站储能系统的数据传输方法，包括步骤：s1使用电芯数据采集模块采集bms记录的电池插箱数据，将所述电池插箱数据传入数据处理模块；s2使用数据处理模块对电池插箱数据进行状态量的计算和判断，将处理数据传入通讯模块；s3所述通讯模块将处理数据传入监控模块，所述监控模块根据将该处理数据和设置的参数生成开关电源的控制信号；s4将所述监控数据采集模块所采集的开关电源的状态信号和对开关电源的控制信号传输至通讯模块；s5所述通讯模块将监控模块传输的信号进行分类，实时变化的数据分隔指定时间间隔进行上传，固定数据进行逢变上传；s6所述云平台根据监控数据形成控制指令，所述云平台将控制指令传输至通讯模块，同时通讯模块对监控模块当前工作状态进行监测，若监控模块数据正在上传，采取插值的方式进行控制指令下发，在数据上传的间隙进行指令下发；
s7所述监控模块根据控制指令执行相应操作。
22.此外，云平台可在线远程升级监控模块和bms固件，升级固件通过4g/5g网络下发至边缘计算网关，网关缓存此升级固件。在监控模块和bms处在不充不放状态时，通过rs485写入升级固件，写入成功后，边缘计算网关根据回传值判定升级是否成功，并把升级结果传至云平台。
23.边缘计算网关与云平台之间通讯断开时，边缘计算网关能够协调bms和监控模块之间正常本地运行，对采集的数据进行缓存。通讯恢复正常后，边缘计算网关对缓存数据进行重新上传云平台。
24.本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
25.尽管本文较多地使用了通讯模块、数据处理模块、电芯数据采集模块、监控数据采集模块等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。